Les énergies renouvelables, qu’est-ce que c’est ? Expériences & explications pour enfants

Si vous souhaitez sensibiliser votre enfant à l’écologie, des termes tels que « changement climatique » et « énergies renouvelables » sont inévitables. Pourtant, il n’est pas si facile d’expliquer ces sujets complexes aux enfants de manière à les rendre tangibles et compréhensibles. Dans ce cas, faire des expériences sur les énergies renouvelables peuvent aider les enfants à mesurer la force des éléments naturels. De plus, nous vous donnons des exemples sur la façon de répondre à votre enfant quand il vous demande « c’est quoi une énergie renouvelable ? » et pour expliquer le changement climatique aux enfants.

C’est quoi une énergie renouvelable ? Expliquer le changement climatique et les énergies renouvelables aux enfants

Si les questions « C’est quoi une énergie renouvelable ? » ou « C’est quoi le changement climatique ? » surgissent, vous pouvez utiliser cet exemplepour expliquer ces processus à votre enfant :

Pour produire de l’électricité, on brûle du charbon, du pétrole ou du gaz naturel dans de grandes centrales électriques. Cette combustion produit des gaz qui polluent notre air. Les gaz d’échappement des voitures, des bateaux et des avions, ainsi que des usines, contribuent également à rendre l’air de plus en plus irrespirable.

Les rayons du soleil et la chaleur du soleil peuvent certes toujours nous atteindre. Cependant, la chaleur ne peut pas s’échapper de la Terre à cause de tous les gaz qui la bloque. Il en résulte que la Terre devient de plus en plus chaude et que le climat change. C’est ce qu’on appelle l’effet de serre.

L’augmentation des températures fait fondre les glaces des pôles Nord et Sud ou les glaciers des Alpes. L’eau de fonte fait monter le niveau de la mer, ce qui peut entraîner la submersion d’îles entières et leur disparition de la carte. D’un autre côté, les températures chaudes peuvent provoquer l’assèchement d’autres paysages et l’apparition de nouveaux déserts.

Contrairement aux combustibles comme le pétrole, le gaz naturel ou le charbon, les énergies renouvelables ne sont pas limitées. Après tout, le soleil continue de briller, l’eau coule, le vent souffle et le noyau de la Terre reste chaud. Par conséquent, si nous utilisons la puissance des éléments qui sont de toute façon à notre disposition, nous pouvons produire de l’électricité sans produire de gaz d’échappement nocifs. C’est pourquoi les énergies renouvelables sont si importantes pour l’environnement.

L’énergie éolienne expliquée aux enfants : le fonctionnement d’un anémomètre

Un anémomètre est un outils utilisé par de nombreuses stations météorologiques. Il permet de savoir d’où vient le vent et quelle est sa force. Vous pouvez construire une forme simplifiée d’anémomètre (moulin à vent) à la maison avec votre bambin et ainsi expliquer l’énergie éolienne aux enfants.

Le matériel pour fabriquer un anémomètre :

• 3 bâtons droits

• 4 pots de yaourt vides

• 4 punaises

• Colle chaude

• 1 bouteille en verre vide

Voici comment construire un moulin à vent vous-même :

1. Raccourcissez 2 des branches pour qu’elles mesurent toutes les deux environ 30 cm de long.

2. La 3e branche doit mesurer environ 10 cm de plus que la bouteille en verre. Raccourcissez-la en conséquence et taillez une extrémité légèrement pointue pour que la branche puisse tourner facilement par la suite.

3. Placez les deux branches de même longueur en croix et collez-les l’une à l’autre.

4. Collez maintenant la croix sur le haut du 3ème bâton (à l’extrémité non pointue).

5. Fixez maintenant un gobelet à une extrémité de la croix à l’aide des punaises. Pour ce faire, glissez la punaise juste en dessous de l’ouverture, à travers le gobelet et dans le bâton. Enfoncez la punaise profondément dans le bâton pour que le gobelet ne puisse pas glisser. Les gobelets doivent être horizontaux et les ouvertures doivent toujours être orientées vers la gauche lorsque vous les fixez.

Vous pouvez maintenant essayer l’anémomètre avec votre enfant. Observez dans quel sens les gobelets tournent et dans quelle position ils accélèrent ou ralentissent.

Anémomètre – explication pour les enfants : un anémomètre électrique compte le nombre de tours que fait l’anémomètre par minute et peut ainsi calculer la vitesse du vent. Il existe 12 vitesses de vent : de 0 (= calme) à 12 (= ouragan). Plus le vent est rapide, plus il est puissant et peut faire tourner de grandes machines.

Une éolienne, qui permet de produire de l’électricité, fonctionne de la même manière que l’anémomètre. Le vent fait tourner les pales du rotor (c’est-à-dire l’hélice au sommet de l’éolienne), ce qui entraîne la rotation de la tige qui relie les pales, comme pour l’anémomètre. À l’intérieur de l’éolienne se trouve une machine qui peut transformer ce mouvement de rotation en électricité, de la même manière qu’une dynamo.

Matériel nécessaire pour construire une moulin à eau :

• 3 bouchons de liège

• 13 piques à brochettes

• 1 gros bâton

• Couteau à tapis ou cutter

• Forets

• Colle chaude

Instructions pour fabriquer une roue à eau :

1. Tout d’abord, coupez les trois bouchons en deux.

2. Votre enfant peut maintenant insérer 2 brochettes de chaque côté des moitiés de bouchons.

3. Pendant ce temps, raccourcissez la branche à environ 5 cm de longueur.

4. Ensuite, percez un trou à travers la branche, suffisamment grand pour que vous puissiez y passer la dernière pique à brochette.

5. Autour de la branche, percez également les trous pour les ailes du moulin à eau. Pour cela, percez toujours 2 trous, légèrement espacés l’un de l’autre. Vous aurez besoin de 6 paires de trous, soit 12 au total.

6. Insérez maintenant les ailes dans les trous pré-percés et fixez-les avec de la colle chaude.

Vous pouvez maintenant essayer votre roue à eau. Pour cela, placez-la d’abord dans une eau calme, puis dans une rivière et enfin dans un passage étroit. Plus l’eau s’écoule rapidement, plus votre moulin tourne vite.

Roue à eau – explication pour les enfants : la force de l’eau entraîne les ailes, ce qui fait tourner l’axe. Dans un moulin à eau historique, c’est ainsi que l’on faisait marcher autrefois une meule qui broyait le grain. Aujourd’hui encore, les roues à eau sont utilisées dans les centrales hydroélectriques pour produire de l’électricité. Les roues à eau ont été rendues plus petites et plus puissantes et sont désormais appelées turbines. Pour produire de l’électricité avec l’hydroélectricité, la rivière est barrée (par exemple avec un barrage). Il n’y a qu’un seul tuyau dans lequel l’eau peut s’écouler. Dans ce tuyau se trouve une turbine. Elle tourne sous l’effet de l’eau qui la traverse et ce mouvement de rotation est transformé en électricité par une machine, comme dans le cas d’une éolienne.

Expériences sur l’énergie solaire pour enfants : fabriquer un four solaire

Le soleil nous apporte lumière et chaleur. On le ressent bien lors des chaudes journées d’été. Mais quelle est la puissance du soleil ? Après tout, les propriétaires de maison peuvent produire de l’électricité ou chauffer l’eau à l’aide d’installations solaires. Afin de rendre la puissance du rayonnement solaire plus tangible, voici une idée d’expérience solaire pour enfants : unfour solaire fait maison :

Le matériel pour construire un four solaire :

• Boîte en carton

• Peinture acrylique noire

• Papier d’aluminium

• Film alimentaire

• Branches ou piques à brochettes

• Ciseaux & colle

• Règle et crayon

Fabriquer un four solaire étape par étape :

1. Peinturez l’intérieur du carton avec la peinture noire.

2. Dessinez ensuite un carré sur le dessus du carton, que vous entaillez sur trois côtés de manière à former une languette.

3. Rabattez votre languette vers le haut et collez du papier aluminium à l’intérieur de la languette.

4. Placez par exemple une tartine de fromage dans votre carton à travers le trou sur le dessus.

5. Fermez le trou dans la partie supérieure avec du film alimentaire.

6. Enfin, coincez des branches ou des bâtonnets en bois sous la languette de manière qu’elle soit ouverte de moitié environ.

Avec votre enfant, vous pouvez maintenant placer le four solaire au soleil et observer ce qui se passe :

Four solaire – explication pour les enfants : les rayons du soleil frappent la feuille d’aluminium qui les reflète à l’intérieur de la boîte, comme un miroir. Il fait alors très chaud dans la boîte, mais la chaleur ne peut pas s’échapper car l’ouverture est fermée par un film transparent. Les rayons du soleil peuvent entrer, mais la chaleur ne peut pas sortir (comme dans l’effet de serre). Il en résulte que la température augmente, que le fromage fond et que vous pouvez ainsi gratiner la tartine de fromage. Normalement, vous avez besoin d’un four pour cela.

On peut utiliserla chaleur du noyau terrestre pour le chauffage. Pour ce faire, un tunnel est creusé à une profondeurcomprise entre 50 et 150 mètres. Le tunnel est rempli d’un liquide et relié à un appareil. L’eau se réchauffe alors d’elle-même tout au fond du tunnel, car elle y est très chaude, et est transportée par une pompe vers l’appareil connecté. L’appareil absorbe la chaleur de l’eau et la transmet au chauffage. L’eau froide redescend ensuite dans le tunnel, où elle est automatiquement réchauffée. Un cycle est ainsi créé, qui nous permetde chauffer une maison sans émissions de gaz toxiques.

Conclusion : expliquer les énergies renouvelables aux enfants grâce à des expériences ludiques

Les expériences pratiques permettent aux enfants de comprendre des processus compliqués et des concepts abstraits. Pour expliquer l’énergie renouvelable aux enfants et les sensibiliser à la protection de l’environnement, vous pouvez construire ensemble une roue à eau, un anémomètre ou un four solaire. Chacune de ces expériences illustre bien la puissance de l’élément en question et permet aux enfants de comprendre plus facilement comment l’énergie renouvelable peut produire de l’électricité ou de la chaleur.

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Sources et informations complémentaires

https://faire-decouvrir-l-ecologie-aux-enfants.fr/energie-fossile-et-renouvelable/

(consultée le 26/04/2023)

https://www.jesuisunemaman.com/article/fabrication-d-un-four-solaire

(consultée le 26/04/2023)

https://www.enfancejeunesse.lu/wp-content/uploads/2021/08/SNJ_fiches_Nature_Roue-Hydraulique.pdf

(consultée le 26/04/2023)

https://ingeniumcanada.org/fr/scitech/educatif/mets-a-lessai/fabriquer-un-anemometre

(consultée le 26/04/2023)

https://www.explorateurs-energie.ch/outils-pedagogiques/experiences/

(consultée le 26/04/2023)

https://www.sandrawillauer.com/portfolio-item/diy-maisons-solaires-en-papier

(consultée le 26/04/2023)

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