Il est important de savoir comment fonctionne l’énergie dans le monde d’aujourd’hui et d’où elle prend forme. Avec l’avènement de l’ère industrielle et le tournant du 20e siècle, l’électricité a été puisée à partir de nombreuses sources, dont certaines non renouvelables, comme les combustibles fossiles. Cependant, de nouvelles innovations ont permis d’exploiter des ressources renouvelables telles que l’énergie solaire. Quelle est la différence? Et pourquoi est-il si important de comprendre les sources d’énergie ?
Pour s’assurer que nos ressources sont utilisées de manière responsable et pour protéger notre planète, il est crucial que nos enfants apprennent tôt l’impact environnemental des sources d’énergie. Il est important de montrer aux enfants les différents endroits où l’on peut extraire de l’énergie qui ne nuit pas à l’environnement ou ne provoque pas de biens irremplaçables. Les projets de sciences de l’énergie peuvent être à la fois amusants et éducatifs. Ne cherchez pas plus loin si vous cherchez un projet scientifique qui aidera votre enfant. Vous pouvez trouver des tonnes de projets passionnants qui impliquent l’approvisionnement et l’utilisation de l’énergie. Jetons un coup d’œil à certains d’entre eux!
Pourquoi Les Projets Scientifiques Et D’énergie Verte Sont Importants
Beaucoup de gens ne sont pas capables d’entrer dans la science à l’âge adulte. C’est pourquoi il est important de participer à des expo-sciences ou de réaliser des projets scientifiques.
Les expériences et les projets scientifiques sont un excellent moyen d’en apprendre davantage sur la source d’énergie de votre maison, ainsi que sur la façon dont vous pouvez l’économiser. Participer à des projets scientifiques avec d’autres enfants les aide à mieux comprendre et apprécier les différents types de sciences impliqués dans la vie quotidienne.
Il y a toujours la possibilité qu’ils s’intéressent davantage à certains sujets. Peut-être qu’un projet ou une expérience qu’ils ont les mènera vers une carrière spécifique. Cela pourrait être en biologie, ce qui les amène à devenir vétérinaire ou en sciences physiques qui les rend intéressés par l’ingénierie. Votre enfant peut trouver une orientation en travaillant sur des projets scientifiques tout au long de sa vie.
Choisir Le Bon Projet
Vous voudrez pouvoir donner à votre enfant une idée des différents projets et de leurs niveaux de difficulté avant qu’ils n’atteignent l’âge des projets scientifiques. Vous ne laisserez pas votre élève du primaire ou votre élève de première année construire une voiture à énergie solaire, ou produire de l’électricité, mais vous ne voulez pas que votre élève du secondaire fabrique une batterie de pommes de terre. Il est important de rechercher quels projets énergétiques d’expo-sciences seraient appropriés pour les niveaux de connaissances de vos élèves.
- Ressources Vous trouverez des tonnes d’informations sur divers projets scientifiques dans ces ressources. Beaucoup sont fascinants, mais certains peuvent être très complexes. Pour les plus jeunes, c’est une bonne idée de commencer par des projets simples qui ne nécessitent pas beaucoup de matériel et de fournir des réponses de base oui/non. Il est possible de tester une théorie pour voir si cela fonctionne, mais passer à la construction de quelque chose pour faire un travail est plus difficile.
- Graduation de difficulté : S’il est étiqueté comme débutant, il devrait convenir aux élèves du primaire (1re-5e année), tandis que les projets de niveau intermédiaire conviennent mieux au collège (6e-8e année).
Les projets avancés conviennent mieux au lycée, car ils nécessitent des idées et des hypothèses plus complexes (de la 9e à la 12e année). Votre enfant doit examiner attentivement ce qui est nécessaire et ensuite l’aider à faire le bon choix.
Hydroélectricité
L’hydroélectricité, l’utilisation de l’eau pour les charges électriques, est un moyen d’éduquer les enfants sur les sources d’énergie renouvelables. C’est l’énergie mécanique qui crée une énergie alternative en utilisant le mouvement de l’eau et de la gravité. C’est en fait l’une des plus anciennes méthodes d’obtention d’énergie. Il existe depuis plus de 6 000 ans. Le fait que nous ayons appris à exploiter ce pouvoir et à le rendre plus accessible est un autre exemple de la façon dont nous nous sommes appuyés sur les innovations de nos ancêtres.
Exemple De Projet Hydroélectrique
Description : L’hydroélectricité est utilisée pour soulever des objets. Ce projet peut être montré la puissance du mouvement de l’eau.
Il convient aux enfants d’âge élémentaire et nécessite plusieurs matériaux. Il existe également des versions avancées pour les étudiants.
Matériaux
- Vous devriez avoir un couteau artisanal pour vos enfants (en tant qu’adulte)
- Un bidon en plastique de 2 litres (semblable à une bouteille de Coca-Cola)
- Pour de meilleurs résultats, une règle doit mesurer au moins 30 cm de long
- Un marqueur (le noir est le meilleur)
- Une brochette en bois (pensez aux brochettes).
- Ruban adhésif
- Un grand entonnoir
- Deux trombones sont nécessaires, mais vous pourriez avoir des difficultés et avoir besoin de plier davantage pour obtenir la forme correcte.
- 41 cm de fil
- 2 bouchons
- Une paire de ciseaux
- Un évier (le meilleur évier de cuisine)
- Vous pouvez soulever de petits objets comme des boutons, des leurres de pêche, des gommes, etc.
Voici les étapes :
- Commencez par retirer le fond de la bouteille. Vous aurez un cylindre lorsque vous couperez 8 cm du bas.
- Vous découperez 8 bandes courbes mesurant 2 cm de largeur et 4 cm de hauteur à partir du cylindre. Vous tracerez 8 lignes dans le sens de la longueur autour du bouchon à l’aide du marqueur. Espacez-les uniformément. Pour faire des fentes, utilisez le cutter pour suivre ces lignes.
- Vos morceaux de plastique incurvés peuvent maintenant être placés dans ces fentes.
- Prenez 2 trombones, dépliez-les et pliez une extrémité pour faire une boucle. Fixez l’extrémité de l’entonnoir sans boucle avec du ruban adhésif.
- Vous allez maintenant créer un axe en coupant la brochette en deux et en plaçant une extrémité à chaque extrémité.
Les 2 extrémités de la brochette doivent être enfilées dans les boucles de votre trombone. Vous avez maintenant un essieu supporté.
L’hydroélectricité n’est pas la seule option pour les enfants plus âgés.
- Pour alimenter une ampoule, créez des vagues océaniques
- Démontrer comment la taille des vagues affecte la production d’énergie
Énergie Solaire
L’énergie solaire provient du soleil, ce qui est en quelque sorte l’opposé de la géothermie (chaleur de la Terre). L’énergie solaire trouve de plus en plus d’utilisations. Jeu de mots volontaire. Comment faire découvrir à vos enfants les bienfaits de l’énergie solaire ? Il est difficile d’expliquer comment les panneaux solaires montés sur le toit de votre maison captent la lumière du soleil et la convertissent en électricité. Une technologie similaire est utilisée pour alimenter un véhicule à énergie solaire.
Exemple De Projet Solaire
Description : Ce projet aidera votre enfant à comprendre le pouvoir de la lumière du soleil.
Niveau : Ce projet peut être utilisé par des enfants d’âge primaire.
Matériaux
Voici les étapes :
- Prenez des quantités égales d’eau du robinet froid pour remplir le récipient. Le thermomètre peut être utilisé pour vérifier la température de chaque réservoir d’eau. Parce qu’ils étaient tous les deux de la même source, ils devraient être proches l’un de l’autre.
- Placez un récipient dans un endroit ensoleillé de votre jardin. L’autre doit être dans une zone ombragée ensoleillée.
- Vous devez décider combien de temps vous allez attendre. En règle générale, cela se fait à des intervalles d’une heure répartis sur environ 4 à 5 heures. Notez la température de chaque réservoir d’eau toutes les heures. Le récipient au soleil chauffera davantage, mais pas celui à l’ombre.
Ce projet est facile et amusant, tout en étant très abordable, ce qui est un gros avantage par rapport à de nombreux autres projets de sciences de l’énergie. Cela pourrait être un moyen abordable de démontrer la puissance des ressources renouvelables sans dépenser beaucoup pour des projets scientifiques.
Énergie Biomasse
La biomasse est l’une des formes d’énergie les plus récentes pouvant être utilisée pour produire de l’électricité à partir de ressources renouvelables.
La biomasse est fabriquée à partir de restes de nourriture, de plantes mortes, de sciure de bois et d’herbe. Ces matériaux peuvent être brûlés, liquéfiés ou convertis en biogaz. De nombreux projets de sciences de l’énergie peuvent examiner le fonctionnement de l’énergie de la biomasse et sa puissance.
- Pour déterminer les plus puissantes, rassemblez différentes ressources en biomasse et comparez leur production de biogaz.
- Pour déterminer la production d’énergie, comparez l’énergie de la biomasse avec l’énergie de sources non renouvelables.
- Comparez différents types d’herbe pour déterminer laquelle produit le plus de biogaz et est donc la ressource énergétique la plus efficace.
Tenez compte de la facilité avec laquelle votre étudiant sera capable de tester la production de biomasse pour un projet scientifique.
Exemple De Projet De Biomasse
Description : Utilisez des matériaux de biomasse à faible coût pour des expériences afin de déterminer la production de biogaz de chaque source.
Niveau : Les matériaux peuvent être trouvés facilement autour de la maison et les enfants d’âge primaire peuvent participer avec supervision.
Matériaux
- Chaque matériau sera testé dans un bidon de 2 litres
- Un ballon par bouteille
- Une balance qui mesure le poids de chaque matériau
- Voici des exemples de biomatériaux :
- Herbe
- Utilisez des épluchures pour retirer les fruits et/ou les légumes
- Pain moisi
- Fumier
- Autres aliments pourris
- Ruban
- Entonnoir
Voici les étapes :
- Utilisez la balance pour mesurer le poids de vos matériaux de biocarburant. Vous devrez les placer dans des bouteilles en plastique pour qu’elles soient toutes égales. De plus petites quantités peuvent faciliter les choses car vous n’avez pas besoin de hacher autant. 227 g (une demi-livre) est un bon nombre constant qui vous donnera suffisamment de rendement pour que vous puissiez faire une distinction.
- Vos matériaux doivent être placés dans vos bouteilles. Dans certains cas, vous aurez peut-être besoin d’un entonnoir.
- Vos bouteilles doivent contenir des quantités égales de biomatériaux. Pour étirer les ballons non gonflés sur les bouches de vos bouteilles, nettoyez-les d’abord. Du ruban adhésif est utilisé pour s’assurer que les ballons sont solidement attachés aux bouteilles.
- Prenez des photos des ballons tous les jours pendant toute la durée de l’expérience. Enregistrez le plus gros ballon (celui qui produit le plus de gaz) et prenez-en des photos pour comparaison. Vous pouvez suivre la progression de l’expérience, quelle que soit la durée de celle-ci.
C’est un excellent moyen pour vous de découvrir pourquoi certains matériaux sont préférés à d’autres, car l’efficacité est un facteur important lors du choix des matériaux pour alimenter les véhicules ou les articles.
Explorer les mondes du biogaz et de la biomasse peut aider les enfants à comprendre les propriétés énergétiques.
Rappelez-vous que la physique enseigne que l’énergie n’est pas perdue, mais modifiée ou transférée. Et qu’apprendre à créer de l’énergie à partir de toutes ces ressources qu’ils pourraient autrement négliger montre que l’énergie peut provenir de n’importe où.
L’énergie éolienne
Vous avez probablement déjà vu des moulins à vent dans des parcs éoliens si vous avez récemment fait un voyage en voiture avec vos enfants. Ces éoliennes sont utilisées pour produire de l’électricité à partir de grandes quantités d’énergie. Comment ça fonctionne? Vous pouvez enseigner à vos enfants les rudiments de l’énergie éolienne en utilisant les moulins à vent des magasins à un dollar. Ces moulinets peuvent être utilisés pour faire des expériences scientifiques sur l’énergie et d’autres projets.
Exemple De Projet Win Energy
Description : Créez une turbine simple pour apprendre comment le vent peut produire de l’énergie.
Niveau : Les collégiens peuvent terminer la partie électrique, tandis que les élèves du primaire peuvent faire la partie mécanique.
Matériaux
- Papier cartonné
- Une gomme pour un crayon
- Une règle
- Punaise (une épingle droite fonctionnera également)
- Agrafeuse
- Ruban
- Les magasins de loisirs vendent souvent de petits moteurs électriques.
- Des pinces crocodiles peuvent être utilisées (ou un câble en cuivre isolé)
- Ampoule de 1,5 volts avec support (également disponible dans votre magasin de bricolage local ou dans une quincaillerie standard).
- Ventilateur de boîte ou debout
- Un carré de 10 cm de papier cartonné doit être découpé.
- Tracez des lignes diagonales à partir des coins à l’aide d’une règle. Faites une petite marque sur chaque ligne, à environ un pouce de l’intersection.
- Vous pouvez continuer à couper à partir des coins le long de la ligne diagonale jusqu’à ce que vous atteigniez cette petite marque.
- Pour créer le moulinet, pliez les coins des triangles en deux et agrafez. Vous devez laisser suffisamment d’espace au milieu pour accueillir la punaise.
- Votre punaise / épingle droite doit être poussée à travers les couches à l’avant. Collez-le ensuite dans la gomme de votre crayon pour obtenir le manche du moulinet.
- Vous pouvez tester votre moulinet en le plaçant devant le ventilateur. Le ventilateur va capter les pales de l’air et provoquer le mouvement du moulinet. Notez dans quelle direction tourne votre moulinet.
- Si vous êtes capable d’utiliser vos compétences en mécanique, vous pouvez maintenant sortir le crayon et pousser l’arbre du moteur à travers le centre. Pour assurer un ajustement parfait, vous devrez peut-être scotcher le dos du moulinet.
- Pour s’assurer que le moulinet est attaché au moteur, bouchez-le ou couvrez-le.
- Attachez maintenant vos pinces crocodiles entre les fils du moteur de l’ampoule.
Assurez-vous de suivre les instructions pour positif/négatif/terre avant de mettre l’appareil sous tension. Pour des raisons de sécurité, consultez un adulte.
D’autres expériences simples sont également disponibles, qui conviennent mieux aux jeunes enfants. Ils peuvent en apprendre beaucoup sur l’énergie éolienne grâce à ces expériences.
Utilisez un sèche-cheveux et différentes tailles de moulinets. Utilisez les moulins à vent pour configurer le ventilateur. Vous pouvez utiliser le souffleur à différentes distances en fonction de la taille des moulinets.
- Le ruban est utilisé pour marquer les distances. Essayez tous les 0,6 m.
- Vous devriez garder votre sèche-cheveux sur le même réglage. Ils ont généralement un réglage bas/élevé et un réglage chaud/chaud.
- Pour voir si la température de l’air affecte, vous pouvez basculer entre les réglages chaud et chaud.
Utilisez un seul moulinet avec le sèche-cheveux pour souffler le vent sous différents angles. Cela vous permettra de voir la différence d’énergie en fonction de la façon dont le vent souffle.
Ces expériences peuvent être faites avec un ventilateur. Vous pouvez déterminer à quel point le ventilateur est haut ou bas et quel effet il a sur la rotation du moulinet.
L’énergie éolienne est une ressource majeure qui peut être utilisée de nombreuses façons et qui est entièrement renouvelable. Il est donc important de comprendre son fonctionnement. Ce projet peut être à la fois un excellent moyen d’éduquer les enfants sur la ressource ainsi qu’un amusant.
Autres Projets
La Consommation De Carburant
Cela vous dérangerait-il de faire un court trajet en voiture ? En étudiant la consommation de carburant de votre voiture, votre enfant en apprendra beaucoup plus sur l’efficacité énergétique. Ce projet vous coûtera un peu d’argent pour l’essence mais devrait être relativement abordable. Voici ce que vous pouvez faire.
- Chaque trajet devrait commencer avec un plein d’essence. Cela vous permettra de mesurer facilement votre consommation de carburant pendant toute la durée du projet.
Même si vous connaissez peut-être déjà le meilleur itinéraire pour votre voiture, imaginez ce que votre enfant découvre et comment cela peut l’aider à comprendre pourquoi il choisit d’emprunter des itinéraires différents. Ils pourront apprendre à gérer au mieux leur allocation d’essence lorsqu’ils conduisent.
Puissance De L’ordinateur
Chaque ordinateur portable a des paramètres d’énergie. Vous pouvez également voir combien de puissance il vous reste. C’est un excellent moyen de réaliser des projets de science énergétique qui ne nécessitent pas beaucoup d’efforts ou ne coûtent pas cher.
- Vérifiez que la batterie est complètement chargée.
- Vous pouvez choisir un réglage d’énergie pour votre ordinateur portable. Certains paramètres atténuent le rétroéclairage, tandis que d’autres conservent l’énergie de diverses manières. D’autres poussent à pleine puissance pour vous donner une meilleure réponse. Vous pouvez tester chaque paramètre pour trouver le meilleur. Chaque réglage doit être enregistré en détail.
- Désactivez l’économiseur d’écran et désactivez le mode. Si vous ne voyez aucune différence après 2 heures, essayez 4 heures.
- Vérifiez le pourcentage de batterie restante avant la fin de la minuterie. Dans la plupart des cas, il fournira à la fois un temps et un pourcentage. Les deux peuvent être utilisés pour suivre la durée de vie d’une batterie avec différents paramètres et la quantité d’énergie consommée dans le temps prédéterminé.
- Une fois toutes les données collectées, vous pouvez les comparer et décider des réglages les plus efficaces.
Votre enfant pourrait découvrir que le réglage le plus efficace sur l’ordinateur portable n’est peut-être pas le meilleur. Vous pouvez ajuster vos paramètres pour économiser plus d’énergie. Il est intéressant de voir les performances des différents modèles d’ordinateurs portables, car chaque fabricant a ses propres paramètres.
Votre élève peut comparer deux ordinateurs portables fabriqués par différents fabricants ou modèles pour déterminer lequel est le plus efficace.
Il Est Temps De L’allumer
Quel nombre de lumières utilisez-vous dans votre maison ? Quelle puissance d’ampoules utilisez-vous ? Sont-elles toutes des ampoules traditionnelles à incandescence ? C’est une excellente occasion pour votre enfant de se renseigner sur la conservation de l’énergie.
- Demandez à votre enfant de compter la puissance des différentes ampoules. Ces informations peuvent être utilisées pour déterminer la quantité d’énergie utilisée chaque jour uniquement sur les lumières. Demandez à votre enfant d’estimer combien de temps vous passez dessus chaque jour, peut-être 12 heures. Vous pouvez également utiliser ces informations pour calculer combien cela coûte par jour ou par mois.
- Visitez le magasin pour voir toutes les ampoules. Votre enfant doit prendre note des différentes puissances des ampoules à incandescence (puissance inférieure), des fluocompactes (LFC), ainsi que la puissance des diodes électroluminescentes. Chacune de ces options d’alimentation a de nombreuses options différentes afin que votre enfant puisse faire une liste.
- Demandez à votre enfant à la maison de calculer la quantité d’énergie nécessaire pour chaque option si la moitié des lumières étaient remplacées par des ampoules de faible puissance et que toutes les lumières étaient remplacées par des plus efficaces.
Pour l’aider à prendre des décisions plus judicieuses dans sa vie, votre enfant peut créer un tableau ou un graphique qui montre combien d’énergie il peut économiser en utilisant des ampoules plus efficaces. Qui sait, cela pourrait vous inspirer à apporter des changements dans votre propre vie. Cela vous incitera peut-être à examiner les économies que vous pourriez réaliser sur votre facture énergétique mensuelle et à apporter des modifications à votre maison. Les projets scientifiques peuvent avoir des applications pratiques, ce qui signifie que les adultes qui les supervisent peuvent apprendre des leçons utiles qu’ils peuvent appliquer à leur propre vie.
