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Olympiades de Physique 2015 - 2016
Valorisation de l'urine.
Notre objectif, c'est de valoriser l'urine, un des déchets les plus produits et
pourtant le moins exploité par l'Homme.
Alors que la méthanisation a déjà connu ses premières utilisations (électricité,
chauffage...), nous allons essayer, à travers notre recherche de répondre à la
problématique suivante :
Quel pourrait être le rôle de l'urine dans une chaine
énergétique du futur?
Une idée originale :
Tout d’abord, l’idée de l’utilisation de l’urine dans des usages journaliers est
totalement novatrice. En effet, l’usage des déchets rejetés par notre corps, tels que
l’urine, pourrait être une possibilité pour contribuer à la transition énergétique. Les
besoins énergétiques et alimentaires de la planète ne cessent d’augmenter jour après
jour, et on prévoit une augmentation évaluée à 27 % en terme de croissance
énergétique en seulement 30 ans.
2
AZIZI Yassine - EL HALI Oussama - ZAKARYA Mouad - professeur: Christian PRAT
Le contexte actuel:
Alors que nous travaillons sur notre projet, se tient actuellement à Ouarzazate le
2ème "Moroco Solar Festival", festival consacré à la valorisation de l'énergie solaire.
Ouarzazate se situe dans une zone désertique, où la culture est difficile en
dehors des oasis. Un moyen de fertilisation serait le bienvenu. En même temps, il s'y
construit la plus grande centrale solaire du monde.
ENJEUX DE LA COP21 La 21ème Conférence des parties à la Convention-cadre des Nations unies sur les
changements climatiques (CCNUCC) ou COP21, qui s’est tenue du 30 novembre
au 11 décembre 2015 sur le site de Paris-Le Bourget, a ressemblé près de
40000 participants-délégués représentants de chaque pays , observateurs,
membres de la société civile … Il s’agit du plus grand évènement diplomatique
accueilli par la France et également de l’une des plus grandes conférences
climatiques jamais organisées …
La COP 22 aura lieu au Maroc en 2016 …
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Plan:
1) L’urine, un liquide riche en ELEMENT hydrogène et azote.
2) Une grande quantité d'urine produite chaque jour.
3) L'urine, que des points positifs, notamment pour l'agriculture.
4) Bilan énergétique théorique de notre dispositif.
5) Concept de l’électrolyse.
6) Caractéristiques du panneau photovoltaïque et de l'électrolyseur.
7) Electrolyse de l’urine et test du dihydrogène.
8) La réalisation de notre maquette.
9) Mais comment fonctionne la pile à Hydrogène ?
10) Autres utilisations du dihydrogène.
11) Que faire de l'urine restante après électrolyse.
Dans le cadre d'une convention liant notre lycée et la faculté des
sciences de Rabat, nous avons pu obtenir des conseils d'enseignants de
cette université:
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1 - L’urine, un liquide riche en élément hydrogène:
L’urine est un liquide biologique produit par les animaux et les êtres humains,
celui-ci représente le déchet le plus rejeté par l’organisme des vertébrés.
Nous avons prêté attention à ce liquide par le fait que l’Urine est très riche en
Hydrogène, en effet, comme on peut le remarquer sur le tableau ci-dessous, tous les
composants de l’urine possède des atomes d’hydrogène de symbole H. A noter aussi
que le composant principal de l’urine est l’eau (H2O). Nous pouvons par conséquent
supposer que l'urine, un liquide inexploitable jusqu'à aujourd'hui, peut être convertie
en énergie utilisable en extrayant l'hydrogène contenu dans ce dernier.
2 - Une grande quantité d’urine produite chaque jour :
Sur l'ensemble du globe, les êtres humains éliminent plus de 10 milliards de litres
d'urine par jour d'après le documentaire intitulé Les superpouvoirs de l'urine de
Thierry Berrod, dont la quasi-totalité qui n'est pas utilisée et rejetée dans les
océans, ce qui provoque une pollution des eaux. De plus, d'après Richard Walker dans
son œuvre Pocket Eyewitness Human Body, un homme élimine en moyenne 40 000
litres d'urine durant toute sa vie, soit l'équivalent d'une piscine. Et sachant que la
terre abrite environ 7 milliards d'êtres humains d'un âge moyen de 70 ans, on peut
réaliser le calcul suivant qui nous permettra d'obtenir une idée sur la quantité d'urine
produite en 70 ans et puis en un siècle :
4.10^4 *7.10^9 = 2,8.10^14 Litres en 70 ans environ
==> soit 4.10^14 litres d'urine produits en un siècle
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3– L’urine, que des points positifs et notamment pour la permaculture :
Une fois qu'on a extrait l'hydrogène de l'urine, on s'est posé la question d'une ré-
exploitation éventuelle de cette urine électrolysée. Après des recherches effectuées
sur le net, ainsi qu'avec l'aide des documentalistes de notre lycée, on a réussi à
trouver plusieurs œuvres traitant de l'urine utilisée comme fertilisant dans
l'agriculture, dont le livre du cultivateur et auteur français Christophe Gatineau,
intitulé Aux sources de l’agriculture, la permaculture, illusions et réalités. Une
citation de cette œuvre nous a permis de confirmer cette hypothèse qui n'était pas
très claire dans nos pensées et par ailleurs, nous permettre d'envisager l'ensemble
des expériences que nous allons réaliser, il s'agit de la citation ci-dessous : « petit
clin d’œil à ce fabuleux fertilisant gratuit à portée de toutes les bourses et dont
à la louche, 7 millions de tonnes sont produites tous les jours par notre espèce ».
Christophe Gatineau, Aux sources de l’agriculture, la
permaculture, illusions et réalités
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De plus, l'utilisation de l'urine comme fertilisant est déjà en cours de test dans
certains pays africains tel que la Zambie où l'eau est très rare, nous pouvons en tirer
une conclusion : comme nous pouvons le visualiser sur la photographie ci-dessous, les
résultats sont tout à fait surprenants et totalement satisfaisants.
Plantation en Zambie: celle de droite n'est pas fertilisée avec de l'urine
contrairement à celle de gauche qui l'est. Nous pouvons remarquer la grande
différence entre les deux plantations non seulement au niveau de la couleur,
mais aussi au niveau de la hauteur de celles-ci.
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4- Bilan énergétique théorique de notre dispositif:
Un système possède de l'énergie qui lui est propre: son énergie interne.
Celle-ci peut prendre quatre formes:
EiN: Energie interne nucléaire EiCH: Energie interne chimique
EiT: Energie interne de température
Em: Energie mécanique, composée de Ec (Energie cinétique, liée à la vitesse du
système dans un référentiel donné), Epp (Energie potentielle de pesanteur, liée à son
altitude par rapport à une référence) Epe: (Energie potentielle élastique, liée à sa
déformation). Un système peut échanger de l'énergie avec un autre système ou avec
son milieu extérieur.
Ce transfert d'énergie peut prendre quatre formes également:
We: travail électrique Wm: travail mécanique
R: rayonnement Q: chaleur
On peut représenter ceci de la façon suivante:
A temps t1:
We; Wm, R; Q We'; Wm', R'; Q'
Au temps t2:
avec t2 > t1
Pour notre dispositif:
Ein1 R We Eich1
Ein2 Eich2
Le gain d'énergie chimique emmagasiné dans l'électrolyseur va pouvoir être stocké puis utilisé
dans la pile à combustible pour, à nouveau, obtenir un travail électrique We, que l'on va
transformer en travail mécanique (et chaleur perdue) dans un moteur (pompe) et surtout, en
même temps ce gain d'énergie chimique sert de fertilisant.
Ein
1 Eich
1 EiT
1
Em
1
SYSTEME
Ein
2
Eich
2
EiT
2 Em
2
SYSTEME
Cellule
photovoltaïque Electrolyseur Soleil
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5- Concept de l’électrolyse :
En 1783, LAVOISIER obtient de l’eau en étudiant la combustion du dihydrogène dans
le dioxygène : il réalise ainsi, par hasard, la première synthèse de l’eau.
À la même époque, l’anglais CAVENDISH réalise lui aussi la synthèse de l’eau en faisant jaillir
une étincelle entre les extrémités de deux fils, placés à l’intérieur d’un cylindre contenant du
dihydrogène et de l’air.
Au cours d’expériences ultérieures, LAVOISIER réussit à décomposer l’eau en faisant passer
de la vapeur d’eau sur de la poudre de fer incandescente ; il récupère du dihydrogène.
Ce n’est que vers 1800 que les Anglais NICHOLSON et CARLISLE effectuent la première
décomposition de l’eau à l’aide de l’électricité, appelée électrolyse ; ils récupèrent du
dihydrogène et du dioxygène.
Définition et principe de l'électrolyse:
L'électrolyse est un processus d'échange au cours duquel l'énergie électrique est
transformée en énergie chimique. La réaction a lieu dans une solution ionisée: l'électrolyte.
Les ions doivent pouvoir circuler librement dans cette solution pour passer d'une électrode à
l'autre. Les deux électrodes sont reliées par l'électrolyte et par un générateur de courant
électrique. Cette unité est présentée dans le schéma ci-dessous:
Il faut savoir que les ions chargés négativement migrent vers l'anode qui gagne alors des
électrons, les ions chargés positivement migrent vers la cathode qui perd des électrons.
Prenons comme exemple l'électrolyse de l'eau, constituée de 2 atomes d'hydrogène et 1
atome d'oxygène. Comme on peut l'observer sur le schéma explicatif ci-contre, la solution
étant aqueuse, les ions H+ reçoivent un électron e- dans la cathode qui permettra à l'ion de
devenir un atome de charge neutre.
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Ainsi se forme du dihydrogène dans la cathode et du dioxygène dans l'anode (qui attire les anions).
Nous obtenons l'équation bilan de l'électrolyse de l'eau suivante :
D'où finalement:
6- Caractéristique du panneau photovoltaïque et de l'électrolyseur:
a- Le panneau solaire :
Mesures:
i(mA) 121.9 100.4 89.4 73.9 58.3 50.6 45.9 39.8 36.8 33.7 31.5 27.5 24.1 21.6 19.5 17.8
U ( V) 0 4.96 8.63 10.89 11.6 12.4 13.5 14.3 14.5 14.9 15.4 16.1 16.7 16.9 17.2 17.4
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La caractéristique de notre cellule photovoltaïque peut être modélisée par la droite
d'équation, U = - 0,138 i + 19,7 avec U en volt et i en mA, soit une résistance interne
R de 0,138 kΩ soit 138 Ω.
A partir de 100 mA, on constate que la tension "s'écroule".
La tension à vide est de 19,7 V.
b- L’électrolyseur:
Mesures:
i(mA) 40 100 190 250 270 380 430 490 510 670 860 1060 1280 1680 2400
U (V) 3.0 4.1 5.1 5.76 6.08 7.0 7.4 7.94 8.18 9.07 10.2 10.9 11.6 12.3 12.8
Caractéristiques:
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c- Point de fonctionnement:
On obtient le point de fonctionnement de notre dispositif en superposant les 2
caractéristiques:
La droite qui joint artificiellement la fin de la caractéristique de l'électrolyseur, au
début de celle de la cellule photovoltaïque n'a évidemment aucune signification.
Le point de fonctionnement de notre électrolyseur alimenté par notre cellule
photovoltaïque est de :
U = 4,1 V et 100 mA, soit une puissance de P = U x i = 0,41 W
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d- Manque d'intensité, solution provisoire de remplacement.
On constate en 6-c que l'intensité de fonctionnement de notre montage est de 100
mA. Cette faible intensité permet d'obtenir un très faible dégagement gazeux.
Il nous faudrait trouver un générateur "solaire" de plus forte puissance.
Devant l'urgence, nous remplaçons provisoirement l'alimentation solaire, par un
transformateur d'alimentation d'ordinateur, capable de nous fournir une intensité
beaucoup plus grande, de l'ordre de quelques ampères. Il est évident que ainsi, notre
dispositif ne présente que peu d'intérêt, d'un point de vu énergétique, mais nous
avons bon espoir, dans un avenir plus ou moins proche, de résoudre ce problème.
7 - Electrolyse de l’urine et test du dihydrogène :
Au §5 nous avons vu la réaction chimique lors de l'électrolyse de l'eau. Mais
l'électrolyse de l'urine est d'autant plus complexe puisqu’elle contient de nombreuses
autres espèces chimiques intervenant elles aussi dans l'électrolyse. Nous allons
essayer d'expliquer cette réaction chimique avec deux constituants majeurs de
l'urine, l'eau dont il est expliqué ci-dessus la réaction qui a lieu, et l'ammoniac (NH3)
que nous allons montrer la transformation chimique lors de l'électrolyse par l’équation
de réaction chimique suivante:
On remarque que non seulement des ions H+ ont été générés de la molécule
d'ammoniaque, mais que de l'ammonium est également formé. Alors que l'ammoniaque
est très toxique pour les végétaux et les êtres humains, l'ammonium qui, combiné au
nitrate, constitue un très bon fertilisant.
Le test du dihydrogène : Par ailleurs, nous pouvons vérifier la présence du
dihydrogène émis après électrolyse grâce au test de détonation qui consiste à mettre
le dihydrogène à l’état gazeux en contact avec une source de chaleur : une détonation
est alors émise, signifiant ainsi qu’il y a bel et bien du dihydrogène.
Schéma simplifié du test de détonation,
aussi appelé test du dihydrogène
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La photo ci-dessous montre le déroulement de la réaction chimique de l'électrolyse de
l'urine. Cette dernière est contenue dans un réservoir de 1,5 L (pour 1 L d'urine). La
pile sèche, constituée de plusieurs plaques en métal conductrices, remplace les deux
habituelles anodes et cathode d'un système d'électrolyse. Néanmoins, le principe est
le même. Nous avons préféré l'utilisation de la pile sèche parce qu'elle permet un
meilleur rendement en dihydrogène par rapport aux systèmes d'électrolyse
"classiques".
L'électricité que fournit le générateur permet aux ions H+ entre autres de capter un
électron dans la cathode et se transformer en atomes de charge neutre et donc de
passer sous forme de gaz : le dihydrogène. D'ailleurs, l'effervescence que l'on peut
observer dans la vidéo ci-dessus au niveau de la pile sèche n’est en fait que les petites
bulles de dihydrogène qui sont renfermées dans une mousse blanche explosive. On
obtient par conséquent "une mousse de dihydrogène" au lieu du gaz du même nom car
certaines espèces chimiques interviennent dans la réaction pour créer cette mousse.
Cette mousse explosive va ensuite passer dans une capsule par l'intermédiaire d'un
tuyau. On récolte donc notre mousse qui contient du dihydrogène et de l'urine
électrolysée.
Pour libérer le dihydrogène de la mousse, il suffit d'attendre que le gaz s'échappe par
lui-même ou de concevoir un agitateur pour libérer le dihydrogène plus rapidement.
Une fois le gaz libéré, on peut l'identifier en faisant des tests simples (par exemple
le test de la flamme) : dans notre expérience, c'est bien du dihydrogène que nous
avons identifié vu qu’il y a eu une détonation.
Le concept de l'électrolyse acquis, nous avons essayé de concevoir
une maquette permettant de procéder à l'électrolyse de l'urine le
plus efficacement possible.
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8 - La réalisation de notre maquette :
Il s'agit maintenant d'effectuer le processus d'électrolyse de l'urine. Mais pour cela,
nous devons disposer d'un système adapté à nos besoins. Celui fourni par le lycée
Descartes n'étant pas convenable à notre situation, nous nous sommes proposé de
fabriquer notre propre maquette. La réalisation d'une maquette "aboutie" est passée
par plusieurs étapes, au cours desquelles nous avons fabriqué plusieurs prototypes,
chacun ayant ses avantages et ses inconvénients.
Voici donc les différentes étapes par lesquelles nous sommes passés avant d'aboutir à
la maquette finale :
La photo ci-contre représente notre
premier prototype pour un système
d'électrolyse. On a assemblé 4 plaques de
zinc de mêmes dimensions, et on les a
disposés de manière à ce qu'elles ne se
touchent pas en plaçant des isolants entre
elles. On relie deux plaques à la borne
positive du générateur et deux autres à la
borne négative (en alternant à chaque
fois). On dispose le tout dans un bocal en
verre, et l'on perce deux trous dans son
couvercle : le premier permet de faire
passer les fils et le deuxième permet de
récupérer les gaz (dioxygène +
dihydrogène).
Après l'essai de ce prototype, on a
constaté que les plaques de
zinc s'érodaient très rapidement, ce qui
ralentissait la réaction chimique. De plus,
ce prototype n'était pas tout à fait étanche :
les fuites de gaz étaient nombreuses !
15
Afin d'empêcher l'érosion des électrodes
qui causait un ralentissement de la
réaction chimique dans le prototype
précédent, nous avons remplacé les
électrodes en zinc par des électrodes
en acier inoxydable, elles sont reliées au
générateur de la même façon que
précédemment, et le bocal est également
le même. Nous avons donc résolu un
problème, celui de l'érosion. Mais un
problème persiste : les fuites de gaz sont
toujours présentes malgré nos essais pour
améliorer l'étanchéité (rajout de colle).
Le prototype ci-dessus est le troisième que
nous avons fabriqué, dans le but de résoudre
le principal inconvénient des prototypes
précédents à savoir l'étanchéité. Ainsi, nous
avons disposé, au sein d'un bocal en plastique,
deux électrodes en acier inoxydable. Par
souci d'étanchéité, on a fixé des presse-
étoupes dans les différents trous percés
(pour la récupération des gaz ainsi que pour
introduire les électrodes) et on a ajouté un
joint au niveau du couvercle. Le tout est
assemblé avec de la silicone pour
joints contrairement aux prototypes
précédents qui ont été assemblés grâce à un
pistolet à colle. À noter également que les
fils électriques ne sont plus trempés dans la
solution, ce qui permet d'éviter tout mauvais
contact. Enfin, ce prototype est plus
"esthétique" que les précédents (ajout d'un
support de fixation...). Cependant, ce prototype-là présente un
inconvénient : il ne permet pas de séparer
dioxygène et dihydrogène.
16
Ce quatrième prototype est le même que
le précédent, à la seule différence que
l'on a percé deux trous au niveau du
couvercle et que l'on a recouvert
l'électrode négative (celle du
dihydrogène) par un tuyau, permettant
par conséquent d'isoler le dihydrogène
du dioxygène, que l'on récupère
séparément grâce à deux tuyaux
différents.
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Le prototype ci-dessus fonctionne selon le même principe que le précédent, nous avons
seulement amélioré la séparation du dihydrogène et du dioxygène en plaçant sur les
électrodes des tubes plus grands et de forme conique.
La maquette ci-dessus représente notre prototype final. Nous avons essayé d'y
rassembler tous les différents points positifs des prototypes précédents.
Nous avons procédé, pour sa fabrication, de la façon suivante :
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- Tout d'abord, nous avons découpé deux plaques de plexiglas de même taille dans
laquelle on perce des trous de serrage et deux trous qui permettent le passage de la
solution et la sortie des gaz (voir photo ci-dessous).
- Ensuite, nous avons découpé 9 plaques en acier inoxydable de taille similaire (voir
photo ci-dessous)
- On dispose ces plaques l'une au-dessus de l'autre entre les deux plaques de plexiglas
en veillant à les séparer par des joints permettant d'éviter tout contact entre les
plaques d'acier inoxydable et d'assurer une parfaite étanchéité. Une de ces plaques
est reliée à la borne positive du générateur, une autre à la borne négative, et les
autres sont des plaques neutres.
- On assemble ensuite le tout grâce à des boulons que l'on serre suffisamment afin de
garantir une bonne étanchéité.
Ce système d'électrolyse permet un meilleur rendement en dihydrogène du fait
qu'il permet d'accélérer la réaction chimique, et ce pour les raisons suivantes :
- Premièrement, l'électrode négative et l'électrode positive sont séparées par des
plaques neutres, ce qui favorise le déplacement rapide des ions entre les deux plaques.
De plus, l'espace entre les plaques (moins d'un millimètre) facilite également la
circulation de ces ions.
- Ensuite, cette maquette permet une plus grande surface de contact entre les
électrodes et la solution.
- Et enfin, la solution dans la pile sèche est continuellement en mouvement sous
l'effet de la pression et de la gravité (circuit fermé).
Nous avons également fabriqué, de la même façon, une deuxième pile sèche, plus petite cette
fois-ci, ce qui facilite son transport tout en garantissant un rendement élevé.
Plaques de plexiglass Plaques d'acier inoxydable Boulons d’assemblage Joints d'étanchéité
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9 – Fonctionnement de la pile à hydrogène :
La pile à hydrogène est une pile à combustible utilisant le dihydrogène et le
dioxygène. Il s’agit d’une combustion électrochimique et contrôlée de dihydrogène et
de dioxygène, avec production simultanée d’électricité, d’eau et de chaleur, selon la
réaction chimique suivante : 2 H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (l)
Pour mettre en œuvre cette réaction, on dispose de deux électrodes (l’anode et
la cathode) séparées par un électrolyte (milieu bloquant le passage des électrons mais
laissant circuler les ions). Cette réaction est déclenchée en utilisant un catalyseur, en
général du platine.
A la cathode, pôle positif de la pile, le comburant mis en jeu est toujours
le dioxygène du couple O2 (g) / H2O (l), selon la demi-équation électronique suivante :
O2 (g) + 4 H+ (aq) + 4 e- = 2 H2O (l)
A l'anode, pôle négatif de la pile, le combustible utilisé est le dihydrogène H2 du
couple H+ (aq) / H2 (g), selon la demi-équation électronique : H2 (g)= 2H+ (aq) + 2 e-
Ainsi, le fonctionnement d'une pile à hydrogène est l'inverse du fonctionnement
d'une électrolyse (expliqué précédemment). Le schéma-dessous en résume le principe
et la photo représente la pile à hydrogène que nous avons utilisé :
Schéma explicatif du fonctionnement de la
pile à hydrogène
Pile à hydrogène mise à notre disposition par
le Lycée Descartes
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10-L’urine après l’électrolyse :
a – Que peut-on faire d’une urine électrolysée ?
Voici le résultat de l'électrolyse de l'urine grâce à notre système. Ce liquide
résiduel est de l'urine à laquelle on a ôté deux constituants majeurs, à savoir
l'oxygène (O2) et l'hydrogène (H2). L'hydrogène a servi à alimenter une pile à
combustible pour générer de l'électricité.
En effet, par l'intermédiaire d'une technique communément utilisée, on a pu
démontrer de manière inéluctable la production de cet hydrogène généré par
l'électrolyse. Cette méthode réside dans l'utilisation d'un pH-mètre pour plus de
précision (contrairement au papier pH, beaucoup plus qualitatif). Ainsi nous devrions
constater une augmentation du pH du milieu, car l'hydrogène a été généré puis utilisé
dans notre système. D'où les résultats ci-après:
Urine humaine électrolysée
pH de l’urine avant l’électrolyse pH de l’urine après l’électrolyse
21
b – Quelques explications :
A gauche, le pH est de 5,81, donc l'urine à l'état initial possède un pH acide,
comme toute urine humaine. L'urine dans cet état n'est pas conseillée pour l'arrosage
des végétaux car elle contient des molécules nocives pour la flore. Ceci est dû à la
présence de l'ammoniac NH3.Après avoir électrolysé la même urine, on s'aperçoit que
le pH du liquide restant a augmenté considérablement pour atteindre 7,01.
Ce pH étant neutre, l’urine électrolysée est par conséquent non nocif pour les
végétaux. Il faut d'ailleurs signaler que la germination d'une plante ne se fait ni dans
un milieu acide, ni dans un milieu basique.
Le fait de résulter à un pH de 7,01 n'est pas une coïncidence, car une grande
partie de l'hydrogène sous forme d'ions H+, responsables de l'acidité d'une solution,
s'est transformée en molécules de dihydrogène que l'on détecte sous forme de gaz.
C'est alors que le dihydrogène généré a détonné au contact d'une source de chaleur,
et a même soutenu une flamme en continu ou encore généré de l'électricité par
l'intermédiaire de la pile à hydrogène.
Cette urine électrolysée se distingue de l'urine initiale par sa composition
chimique totalement différente dont les éléments chimiques deviennent assimilables
par les plantes. C'est ainsi que nous retrouvons des nutriments que le corps humain
rejette dans l'urine comme le phosphore, le potassium, l'azote que contiennent la
plupart des engrais chimiques. L'avantage avec cette urine est présente dans le
respect total de l'environnement et le fonctionnement d'un système écologique du
début du processus jusqu'à la fin de ce dernier.
c – Utilisation de l’urine électrolysée dans l’agriculture :
Comme il est cité précédemment, l'urine après l'électrolyse n'est pas inutilisable.
Au contraire, les sels minéraux tels que le potassium, le sodium ou encore l'azote sont
les "résidus" restant de l'électrolyse. ET ce sont ces nutriments, que l'homme rejette
dans son urine, qui permettent aux végétaux de pousser. Ainsi après avoir réalisé
notre électrolyse, l'urine résultante de l’expérience nous a servi comme engrais pour
faire pousser des haricots blancs dont on peut voir l'évolution à partir des images ci-
dessous:
Jour 3 Jour 7
22
Nous avons aussi réalisé une culture d’haricots fertilisée avec de l’eau, dont on
peut visualiser les résultats ci-dessous :
Puis nous avons comparé les résultats des deux cultures afin d’obtenir le tableau et
les deux courbes ci-dessous :
Le tableau et la courbe de tendance ci-dessus montre l'évolution de la taille du germe
d'haricot en fonction du temps. La germination a certes pris quelques temps mais la poussée
s'est rapidement faite grâce à la valeur nutritive pour les végétaux.
Jour 3
Jour 7
Evolution de la
taille de deux
germes d'haricot
(un avec de
l'urine et l'autre
avec de l'eau) en
fonction du
temps
23
En effet, comme le montre l'évolution de la pousse d'haricot que l'on a germiné avec de
l'urine électrolysée, l’urine est un très bon engrais et il faut aussi savoir qu'au cours d’une vie,
chaque être humain produit environ 40.000 litres d’urine, soit l’équivalent d’un gros camion-
citerne. Ce fluide qui jouit d’une très mauvaise réputation possède pourtant de multiples
vertus pour votre jardin ! En effet, notre urine possède les trois plus importants nutriments
dont une plante a besoin : l’azote (N), le phosphore (P), et le potassium (K). L’utilisation de
l’urine comme engrais permet d’économiser de l’argent, des combustibles fossiles (largement
utilisés dans la production d’engrais chimiques) et de l’eau (pas besoin de tirer la chasse d’eau)
d – Conclusion : Engrais chimique ou Urine électrolysée ?
Engrais chimique : Urine électrolysée :
*Recycle les déchets de
l'homme et évite la pollution
*100% écologique : l'urine
électrolysée respecte
complètement
l'environnement et la nature
*Adhère au concept du
développement durable
tantôt au niveau écologique
qu’économique (production
d’énergie)
*Contribue à l'économie et la
préservation de l’eau (1
chasse d'eau=12 L d'eau
gaspillée)
*Gratuit et accessible à tout
le monde
24
11 – Le point au 13 janvier 2016!:
Dans notre chaine énergétique présentée au §4, l'énergie
électrique produite par la pile à hydrogène peut être utilisée
pour faire tourner un moteur (énergie mécanique).
A l'heure actuelle, notre chaine énergétique n'est pas encore
opérationnelle de bout en bout. De nouveaux panneaux solaires
prêtés récemment par l'Université Mohammed V, une nouvelle
pile à hydrogène que l'on vient d'acquérir, devraient nous
permettre de voir enfin notre moteur tourner, à partir de
l'énergie solaire, tout en produisant de l'engrais.!
Il nous reste pour cela deux semaines avant la présentation à
Paris.
Nos moteurs, encore récalcitrants:
25
Conclusion :
Sensibilisés aux problèmes liés au réchauffement de la planète, nous avons cherché à
contribuer à la réflexion sur la recherche de moyens de développement durable.
Habitant un pays fortement ensoleillé nous avons cherché un moyen de développer
l’agriculture à partir de l’énergie solaire. Malheureusement notre dispositif ne nous
permet pas actuellement d’atteindre notre objectif, nous allons y travailler. Nous
remercions la faculté des sciences de l’université Mohammed V de Rabat qui nous a
aidé dans la réalisation de notre maquette.
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