Biotechnologies · Seconde

Idées d’apprentissage actif

Les biocarburants et les énergies alternatives

Les biocarburants représentent une alternative biotechnologique aux énergies fossiles pour réduire les émissions de gaz à effet de serre. Ce thème explore les différentes générations de biocarburants : des huiles végétales (1ère génération) aux microalgues et déchets lignocellulosiques (2ème et 3ème générations). Les élèves analysent le cycle du carbone et l'intérêt de produire du carburant à partir de la biomasse.

• Programmes Officiels
• BOEN, Enseignement optionnel de biotechnologies, classe de seconde : Domaine d'application - Bio-industries (production de biomolécules, biocarburants)
• BOEN, SVT classe de seconde : Thème 2 - Enjeux contemporains de la planète (Agrosystèmes et développement durable)

• 30–50 min
• Binômes → Classe entière
• 3 activités

Activité 01

• Débat formel
• 50 min · Classe entière

Débat formel: Assiette ou réservoir ?

Les élèves sont répartis en groupes représentant des agriculteurs, des écologistes, des industriels de l'énergie et des représentants de pays en développement. Ils débattent de l'extension des cultures de colza pour le biodiesel au détriment des cultures vivrières.

Les biocarburants de première génération sont-ils vraiment écologiques ?

• Analyser
• Évaluer
• Créer
• Autogestion
• Prise de décision

Activité 02

• Rotation par ateliers
• 45 min · Petits groupes

Rotation par ateliers: Le futur des algues

Trois ateliers : observation de cultures de microalgues au microscope, calcul du rendement énergétique comparé (essence vs éthanol) et analyse d'un schéma de bioraffinerie. Les élèves synthétisent les avantages des algues par rapport aux cultures terrestres.

Comment la production de biocarburants impacte-t-elle la sécurité alimentaire mondiale ?

• Mémoriser
• Comprendre
• Appliquer
• Analyser
• Autogestion
• Compétences relationnelles

Activité 03

• Cercle de recherche
• 30 min · Binômes

Cercle de recherche: Le cycle du carbone

Les élèves dessinent et comparent deux cycles du carbone : celui du pétrole (carbone fossile libéré) et celui du biocarburant (carbone atmosphérique recyclé). Ils identifient les étapes où les biotechnologies interviennent pour optimiser le bilan.

Quelles sont les perspectives offertes par les microalgues ?

• Analyser
• Évaluer
• Créer
• Autogestion
• Conscience de soi

Quelques notes pour enseigner cette unité

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Attention à ces idées reçues

• Les biocarburants ne polluent pas du tout.

  Leur combustion rejette du CO2, mais celui-ci a été capté par la plante lors de sa croissance. L'analyse du cycle de vie (ACV) aide les élèves à comprendre la notion de bilan carbone neutre plutôt que d'absence totale de rejet.

• On peut remplacer tout le pétrole par du biocarburant de maïs.

  Les surfaces agricoles nécessaires seraient immenses. Les activités de calcul de rendement montrent aux élèves que les biocarburants ne sont qu'une partie de la solution, à combiner avec la sobriété énergétique.

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Méthodes utilisées dans ce dossier

• Débat formel
• Rotation par ateliers
• Cercle de recherche