Dossier Ampoule Fluo-Compacte

vivable Socialement viable Economiquement équitable

p. 4-6 p.8-18 p. 19-26 p. 27-33

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Pour mieux comprendre …

Historique

Éclairage sans électricité

Préhistoire → les hommes ont découvert le feu, une grande révolution qui a permis de les éclairer dans les cavernes. En 20000 ans avant JC → les hommes se sont servi de l'huile grâce à l’invention de la lampe à huile. A partir du Moyen Âge → apparition de la chandelle, fonctionnant avec du jonc trempé dans de la graisse végétale ou animale. Dans les années 1800 → Invention de la lampe à gaz grâce à la production industrielle de gaz. Vers 1853 → la lampe à pétrole fut créée, lorsqu'apparut l'huile de paraffine tirée de la houille et du pétrole.

L'apport de l'électricité dans l'éclairage

23 septembre 1879 → Thomas Edison conçoit une ampoule dont le filament est une fibre de coton carbonisée. Il a repris les travaux de Joseph Swan son concurrent qui avait moins bien protégé son invention. Edison inventa le culot à vis tandis que Swan conçut le culot à baïonnette. En 1907, les filaments de carbone sont remplacés par du tungstène, qui a des propriétés physico-chimiques permettant d’être chauffés à très haute température.

1913 → Première ébauche de lampe à économie d'énergie 1934 → Première lampe à décharge à vapeur de mercure 1959 → Première lampe halogène

En 1974 → Début de production des lampes fluo-compactes à économie d'énergie Elles sont dues à des chercheurs qui ont eu l’idée de replier sur lui-même un tube fluorescent.

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Fonctionnement de l'ampoule fluo-compacte

Science et vie junior, n°245.

L'ampoule fluo-compacte est constituée d'un tube fluorescent rempli de mercure sous forme de gaz et d’un culot abritant la partie électronique, qui assurent un éclairage continu. En fonctionnement, la partie électronique de l'ampoule située dans le culot se met en marche. Le ballast, relié à deux électrodes produit un courant électrique. Les électrons libres présents dans le courant électrique forment un mouvement de va et vient (dans un sens puis dans l'autre en passant par zéro où les électrons s'arrêtent). Lorsque les électrons libres entrent en contact avec les électrons en gravitation autour du noyau de mercure, ces derniers se chargent en énergie électrique et changent d’orbite (doc 1). Ils se trouvent dans un état excité. Puis, les électrons de l'atome de mercure se replacent autour du noyau (dans leur état fondamental) en libérant de l'énergie sous forme d'ultras violets (doc 2). Les radiations Ultra Violet (non visible) traversent une paroi de poudre fluorescente, composée de sels de phosphores. Cette paroi absorbe les U.V. et diffuse de la lumière visible. Mais certains de ces ultras violets traversent cette paroi sans être transformés, ce qui explique que les ampoules fluo compactes émettent des U.V. (doc 3). Les radiations U.V. sont chargées en énergie et peuvent être dangereuses.

Doc 1

Doc 2

Doc 3

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Les composantes de la lampe basse consommation :

- Le verre : 88% du poids des lampes basse conso. - Les métaux (fer, aluminium ou cuivre) : composent notamment les contacts et culots des - lampes basse conso, soit 5% du poids des lampes. - Les plastiques (entre le culot métallique et le verre) : 4% du poids www.malampe.org de la lampe basse conso. - Les poudres fluorescentes (recouvrent l’intérieur des lampes) : 3% du poids des lampes basse consommation. Elles sont constituées de terres rares (silicates, aluminates). - Le mercure : 0,005% du poids de la lampe basse conso. Il est mélangé avec un gaz non toxique : l'argon. Sa quantité a baissé de 90% durant les 25 dernières années.

Les formes de lampes basse consommation :

Il existe quatre styles dominant de lampes fluo-compactes qui sont: les lampes fluocompactes classiques, les lampes fluo-compactes tubes, les lampes fluo-compactes spirales, et les lampes fluo-compactes globes.

Critères pour qu'un objet entre dans le domaine développement durable

Selon la commission mondiale de l’environnement et du développement durable : « […] c’est un développement qui répond aux besoins des générations sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs ». Un objet entre dans le domaine du développement durable s’il concilie les trois piliers suivants : écologiquement vivable, socialement équitable et économiquement viable.

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Le Dossier

Problématique : Plan détaillé : > Écologiquement vivable

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Peut-on considérer que ces ampoules nouvelle génération entrent réellement dans le domaine du développement durable ?

p. 8-18

L'économie d'énergie____p.8 - Performance énergétique - Expériences ■ La baisse du rejet en CO2 et d’autres émissions polluantes___p.13 - Phase de production et rejet en CO2 ■ Durée de vie___p.14 ■ Le mercure___p.14 - Les précautions d’utilisation liées à la présence de mercure ■ Le recyclage___p.16 ■ Analyse du cycle de vie (ACV) et comparaison avec celui des lampes à incandescence___p.18

> Socialement viable

■ Le confort de l’utilisateur___p.19 - Le temps de mise en régime

p. 19-26

- L’indice de rendu de couleur (l’IRC) - Expérience - La température des couleurs - La forme des ampoules ■ Les dangers d’utilisation pouvant porter atteinte à la santé___p.21 - Champs électromagnétiques des lampes fluo-compactes - Effet stroboscopique - Les émissions d’UV ■ La fabrication en Chine___p.25

> Économiquement équitable

■ Le prix élevé des ampoules basse consommation___p.27 ■ Le marché français et européen des ampoules basse consommation___p.30

p. 27-33

■ Un argument solide : les économies au niveau d’une résidence et au niveau national___p.28

- La production « made in China » met à mal le marché de l’Union Européenne

Conclusion Bibliographie

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p. 34 p. 35

Ecologiquement vivable

L'économie d'énergie

Contrairement aux lampes à incandescence qui sont énergivores, les lampes fluo-compactes consomment 4 à 5 fois moins d'électricité. En effet, elles consomment environ 75% d'énergie en moins, même s’il lui faut néanmoins plus d'énergie pour allumer une lampe fluorescente qu’une lampe à incandescence (mais les lampes basse consommation demandent moins d’énergie pour se maintenir allumée).

Des économies d’énergie seront elles réalisées au niveau de la France et même de l’Europe ?

Les ampoules fluo-compactes doivent permettre à la France, selon les pronostics réalisés par les souteneurs du projet de remplacement des lampes à incandescence tels que l’Ademe ou même Jean Louis Borloo, de réaliser une économie d’environ 6 à 7 milliards de kWh (6 à 7 TeraWh) soit environ 1,6 % de la production nationale en 2008 ou même deux fois la consommation du Grand Paris. De plus, les économies escomptées au sein de l’Europe devraient représenter en 2020 environ 80 TeraWh soit l'équivalent de la consommation de 23 millions de ménages européens. La mise en place sur le marché de ce type d’ampoules étant très récent, nous

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De plus, les lampes fluo-compactes convertissent 25% d'énergie en lumière et le reste en chaleur tandis que les lampes à incandescence transforment seulement 5% de l'énergie en lumière et le reste est transformé en chaleur. Pendant toute leur durée de vie (estimée à 8000 heures en moyenne), les LBC permettent de faire de réelles économies d’énergie par rapport aux lampes à incandescence :

* (40-9) x 8000 = 248.103 Wh = 248 KWh *(100-20) x 8000 = 640.10 3 Wh = 640 KWh  Une économie de 248 KWh à 640 KWh (calcul expliquant les valeurs du tableau suivant).

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avons dû nous tenir à ces pronostics que nous n’avons pas pu vérifier.

Performance énergétique

ont une efficacité plus faible.