Séance
En s’inspirant des mammifères marins, quelles solutions techniques proposer ?
Grâce à une modélisation en 3D, les élèves découvrent et identifient les éléments techniques retenus pour assurer le fonctionnement d’une hydrolienne à membrane en respectant un cahier des charges. Lors d’une phase de design, d’innovation et de créativité, ils réalisent des croquis d’une maquette qui utilise le mouvement ondulatoire de la membrane.
Découverte
- 15 min -
- En autonomie - Découvrir
Activité de l’élève
L’élève visualise la modélisation 3D de l’hydrolienne biomimétique et identifie ses différents éléments techniques en réponse au cahier des charges.
Consigne
Visionnez la modélisation en 3D sur la visionneuse e-drawings (et sur la vidéo). Complétez la nomenclature et les fonctions contraintes (FC) associées dans la fiche « Étude technique d’une hydrolienne à membrane répondant à un besoin ».
Même si les deux tiers de la Terre sont recouverts par les océans, les énergies marines renouvelables (EMR) ne représentent qu'environ 1% de la production mondiale d’électricité renouvelable. Depuis les années 2000, les technologies progressent et de nombreux projets sont en cours de développement, notamment dans le domaine de l’hydrolien. La plupart des hydroliennes utilisent des turbines en rotation pour générer de l’électricité.
...Fichiers à télécharger
Hydrolienne EEL Energy en 3D [zip - 26.76 MB]
La plupart des hydroliennes utilisent des turbines en rotation pour générer de l’électricité. L’hydrolienne EEL Energy utilise un tout autre concept. Le fonctionnement de cette hydrolienne reproduit par biomimétisme le mouvement ondulatoire de la nageoire caudale de certains mammifères marins. Dans cette vidéo, Astrid Deporte, ingénieure en mécanique, présente les étapes de la démarche de projet jusqu’au prototype.Fichiers à télécharger
etincel_mission_ocean_eel_energy-720p.mp4 [mp4 - 127.79 MB]
Astuce pour l’élève
Ne pas hésiter à utiliser l’ensemble des fonctionnalités de la visionneuse 3D (zoom, rotation, coupe du modèle…).
Rôle de l’enseignant
L’enseignant passe de poste en poste et vérifie la bonne utilisation de la visionneuse ou de l’animation 3D.
Conseil à l’enseignant
Télécharger la modélisation 3D en local et préparer la fiche d’accompagnement de la séance :
« Étude technique d’une éolienne à membrane répondant à un besoin ».
Production attendue
Nomenclature de l’hydrolienne à membrane et fonctions contraintes (FC) associées complétées dans la fiche « Étude technique d’une éolienne à membrane répondant à un besoin ».
Recherche de solutions
- 35 min -
- En collaboration - Créer
Activité de l’élève
Les élèves doivent imaginer des solutions en réponse au besoin « produire de l’énergie sans utiliser une turbine ». Dans le cadre d’un travail collaboratif, ils réalisent des croquis qui matérialisent leurs idées en intégrant une dimension design. Ils disposent de ressources inspirantes qui leur permettront de mettre en forme leurs idées créatives.
Consigne
En mode collaboratif, imaginez une hydrolienne qui n’utilise pas de turbine en rotation. Vous pouvez vous inspirer de l’hydrolienne biomimétique EEL Energy. Vous réaliserez des croquis détaillés permettant de mettre en avant vos idées. Posez-vous la question : « mais comment est-ce possible ? »
Astuce pour l’élève
N’essayez pas de réaliser un dessin abouti, mais crayonnez et laissez libre cours à votre imagination.
Rôle de l’enseignant
L’enseignant passe de groupe en groupe. Il aide les élèves à mettre en forme leurs idées en intégrant la dimension design.
Pour les inspirer, il peut leur proposer les vidéos de la simulation 3D de l’hydrolienne à membrane et d’une simulation sur une maquette en papier.
.Fichiers à télécharger
mission_ocean_hydrolienne_membrane_ondulante-720p.mp4 [mp4 - 25.92 MB]
Comment produire de l'énergie électrique en s'inspirant du mouvement ondulatoire des poissons et des mammifères marins ? Cette courte vidéo met en scène une expérience qui vous permettra de comprendre et de répondre très facilement à cette question !Cette ressource a été conçue dans le cadre du projet Mission Océan, parcours pédagogique numérique et innovant destiné aux élèves et enseignants de l’enseignement secondaire pour leur permettre d’approfondir leurs connaissances disciplinaires, tout en les sensibilisant aux grands enjeux des océans. Une production de La Fondation Dassault...Fichiers à télécharger
mission_ocean_comme_poisson_dans_eau-720p.mp4 [mp4 - 41.99 MB]
Conseil à l’enseignant
Mettre à disposition du matériel (feuilles, crayons…).
Production attendue
Croquis proposant des solutions innovantes en intégrant la dimension design.
Restitution
- 45 min -
- En collaboration - Communiquer
Activité de l’élève
Les élèves présentent leurs croquis d’hydroliennes permettant de produire de l’énergie sans avoir recours à une turbine en rotation. Ils utilisent des supports numériques de présentation adaptés (diaporama).
Consigne
Dans votre groupe de travail, désignez des porte-paroles. À l’aide du diaporama, présentez à l’oral au reste de la classe vos créations et croquis.
Astuce pour l’élève
Regardez l’auditoire, appuyez-vous sur votre support numérique et expliquez le concept de vos planches de design.
Rôle de l’enseignant
Le professeur anime le débat et projette les diapositives sur grand écran.
Production attendue
- Support numérique permettant d’expliquer le cheminement créatif du groupe de travail.
- Présentation orale des solutions techniques en utilisant des croquis qui intègrent la dimension design.
Conclusion
Connaissance de la terminologie technique permettant d’analyser la structure d’une hydrolienne à membrane imaginée par l’entreprise EEL pour répondre à un besoin.