Epreuve orale de contrôle spécialité 2I2D - 2021
INGÉNIERIE, INNOVATION ET DÉVELOPPEMENT DURABLE
AC EE ITEC SIN
Rappel du règlement de l'épreuve
L'épreuve s'appuie sur une étude de cas issue d'un dossier fourni au candidat par l'examinateur et présentant un produit pluritechnologique.
Un questionnaire est remis au candidat avec le dossier en début de la préparation de l'épreuve. Il permet de résoudre une problématique technologique (sans entraîner le développement de calculs mathématiques importants) afin d'évaluer des compétences et connaissances associées, de la partie relative aux enseignements communs et propres à l’enseignement spécifique choisi par le candidat lors de son inscription.
Pendant l'interrogation, le candidat dispose de 10 minutes pour exposer les conclusions de sa préparation avant de répondre aux questions de l'examinateur, relatives à la résolution du roblème posé.
Coefficient 16
Durée : 20 minutes -1 heure de préparation
Aucun document autorisé – Calculatrice autorisée
Présentation sujets 2021
Les douze sujets mis à disposition permettent un travail de révision en 2I2D et dans les quatre enseignements spécifiques AC EE ITEC SIN
AC
Complexe aquatique de Chartres : L’Odyssée
Mise en situation
En 2004 Chartres Métropole a décidé la construction d’un complexe aquatique et patinoire sur la commune de Chartres.
Problématique :
L’objectif de cette étude est d’une part de valider certaines étapes de la démarche HQE, en particulier dans les domaines « Confort » et « Santé », et d’autre part de vérifier le choix du constructeur de la motorisation du quai mobile.
RHD9 EURATECHNOLOGIES
Mise en situation TERENEO, promoteur et précurseur dans l’amélioration des performances énergétiques des bâtiments, prévoit le lancement de la construction du bâtiment RDH9 EURATECHNOLOGIES à partir de mai 2021. Ce bâtiment, à destination de bureaux, se situe au sein des quartiers des rives de la Haute Deûle à Lille. Avec ses 13 236 m² de surface totale, ce bâtiment se situe en 3ᵉ position dans le palmarès des bâtiments passifs les plus grands qui existent à ce jour en Europe. Problématique : L’objectif est de vérifier l’éligibilité du projet RHD9 EURATECHNOLOGIES au regard des exigences des labels E+/C-, BBC Effinergie 2017 et Passivhaus.
CONSTRUCTION D’UNE SALLE DES FÊTES A MONTAUBAN
Mise en situation
La nouvelle salle des fêtes du Fau, située dans la commune de Montauban, en région toulousaine, d’une surface utile Su de 445 m² et d’une surface S RT de 491 m², comprendra une grande salle de 290 m², avec un espace scénique, des coulisses, un bar, un espace traiteur et une salle pour les associations. Selon sa configuration, cette salle pourra recevoir jusqu’à 500 personnes en fonction de manifestations proposées. Trois matériaux seront retenus pour sa mise en œuvre : le béton, le bois et le zinc. Ce projet s’inscrira dans une démarche de Haute Qualité Environnementale (HQE).
Problématique :
Quelle stratégie adopter pour atteindre les exigences de la RT 2012 (Règlementation Thermique 2012) ?
EE
ESPERANCE III
Mise en situation
Il y a un siècle et plus, les barques à voiles latines, Comète ou Espérance, transportaient des milliers de tonnes de marchandises d’un bout à l’autre du lac d’Annecy. Tonneaux de vins, pierre de taille, charbon, bois de chauffage voyageaient ainsi au fil de l’eau. Puis, elles ont disparu. Une association nommée Espérance III a été créée en 2018 afin de construire le bateau éponyme (qui a le même nom). Réplique exacte d’Espérance II, Espérance III associe à des matériaux d’hier, des technologies de pointe.
Problématique : Comment justifier l’autonomie énergétique embarquée sur le bateau Espérance III ?
Véhicule électrique RENAULT ZOE
Mise en situation
L’avenir est à l’électrique ! Renault, 1ᵉʳ fabricant de véhicule électrique en France a misé et développé depuis maintenant plusieurs années sur l’innovation en développant le véhicule électrique. Renault ZOE, meilleure vente de véhicules 100 % électriques en EUROPE avec plus de 8000 véhicules vendus depuis le début de l’année 2020.
Problématique : Comparer la Zoé avec un véhicule thermique équivalent (Clio diésel), de façon à déterminer si celle-ci permet réellement de réduire l’impact environnemental, et de déterminer sur quelle phase du cycle de vie les bénéfices sont significatifs, et à quelle condition.
Séchage du foin en grange
Mise en situation
Les orientations des systèmes laitiers se diversifient avec une recherche d’un nouvel équilibre entre productivité et faible impact environnemental. La demande de qualité conduit les producteurs laitiers à l’utilisation du foin comme fourrage principal et souvent unique. La principale difficulté pour obtenir un foin de qualité est de le sécher et de le mettre à l’abri avant qu’il ne pleuve. Sécher le foin en grange, consiste donc à ventiler ce foin avec de l’air ambiant. Mais lorsque l’humidité de l’air est trop importante, il devient indispensable de réchauffer l’air, avant de le ventiler, afin d’augmenter son pouvoir évaporatoire.
Problématique :
L’objectif est de vérifier partiellement la viabilité de l’installation sur 3 points. - La structure du bâtiment actuelle peut-elle supporter la charge supplémentaire des panneaux hybrides ainsi que celle due à la griffe et à son chargement ? - La production d’énergie électrique, uniquement par les panneaux solaires, peut-elle subvenir au besoin en énergie du ventilateur centrifuge ? - Quels matériaux de construction des caillebotis choisir pour diminuer l’impact environnemental ?
ITEC
Robot potager FarmBot
Mise en situation :
La culture potagère revient progressivement dans nos modes de vie avec la prise de conscience collective de l’impact environnemental lié à la production de nourriture et l’importance d’une alimentation équilibrée pour la santé. La gestion d’un potager est une activité qui prend du temps et de l’espace, qui ne sont pas toujours disponibles. Un projet nommé FarmBot (Figure 1) a été lancé en 2011 par Rory Aronson. Il s’agit d’un robot Open-Source conçu pour rendre des potagers ou des fermes connectées et autonomes. Ce robot potager FarmBot est donc destiné à offrir une assistance à la gestion du potager, même de taille réduite, ainsi qu’une optimisation des conditions de culture. Plusieurs modèles ont été développés en fonction de la taille du potager souhaité. Une famille de quatre personnes envisage d’acheter le modèle Express XL du FarmBot.
Problématique :
L’objectif de notre étude est de vérifier la pertinence d’acheter un robot potager FarmBot version Express XL pour une famille de quatre personnes.
Imprimante de maison
Mise en situation
Plus d’un milliard de personnes dans le monde vivent dans des conditions inacceptables et sont en attente d’un meilleur logement. En utilisant la technologie d’impression 3D de bâtiment, il est possible de concevoir des logements de haute qualité, dans un plus grand respect de notre environnement, à un coût maîtrisé. L’impression de bâtiment en 3D permet de concevoir facilement des bâtiments confortables et performants sur le plan énergétique. Imprimer une habitation permet donc de diminuer son empreinte écologique lors de sa fabrication et dans sa phase d’utilisation.
Problématique :
Comment assurer la construction de murs extérieurs d’une habitation dans un environnement forestier, tout en assurant l’autonomie énergétique et en rejetant moins de gaz à effet de serre ? Quel serait le matériau le mieux adapté pour la conception du bras d’impression en fonction des contraintes mécaniques ?
Suspension E:I Shock Auto
Mise en situation
Sur les VTT, les suspensions permettent de filtrer les irrégularités du sol, mais elles diminuent l’efficacité du pédalage dans les portions de chemin propres ou goudronnées. C’est pourquoi elles peuvent être bloquées.
Sur les systèmes traditionnels, pour activer ce blocage, il faut tourner un levier qui est positionné sur le sommet de l’amortisseur. Cependant, la manipulation de ce levier est risquée, car il faut lâcher le guidon. Afin de palier ce problème, la société Lapierre a développé, conjointement avec la société Rock Shox, un système électronique de pilotage automatique du blocage de suspension.
Problématique :
L’objectif du sujet est de vérifier si ce nouvel amortisseur peut répondre aux exigences du vététiste en termes de réactivité et d’autonomie. La deuxième partie permettra de valider le choix de matériau de ce VTT aux regards de critères mécaniques et de contraintes environnementales.
SIN
Rénovation de l’éclairage de la salle RJ37 – Lycée Raspail
Mise en situation
Le lycée Raspail à Paris souhaite refaire l’installation d’éclairage de la salle de classe RJ37, car les usagers (étudiants et professeurs) se sont plaints de la mauvaise qualité de l’éclairage. Le lycée fait appel à un bureau d’étude spécialisé dans l’éclairage des bâtiments afin de réaliser une étude de faisabilité. Le lycée souhaite notamment mettre en place une commande de l’éclairage par DALI.
Problématique :
La première partie consiste à vérifier les caractéristiques de l'éclairage. L’objectif de la deuxième partie est de décrire un télégramme DALI : sa vitesse, son format et sa durée complète de transmission pour décoder l’information transmise des contrôleurs aux ballasts.
Conservatoire de musique de Bourges
Mise en situation
Fondée en 1921, l'école nationale de musique de danse devient en 2007 à conservatoire à rayonnement départemental. Le conservatoire de musique et de danse à la double vocation de former des animateurs de qualité d'une part, de préparer l'accès au concours de haut niveau pour les élèves aptes à devenir professionnels de la musique et de la danse d'autre part. Aujourd'hui, ce conservatoire compte près de 1000 élèves.
Problématique :
L'objectif de la première partie est de vérifier les solutions technologiques mises en œuvre pour limiter au maximum les variations de température et d'hygrométrie dans l'auditorium dans le cadre d’une démarche de développement durable.
L’objectif ensuite est d’analyser la chaîne d’information qui permet la mesure et la transmission des valeurs de températures et d’hygrométrie, le pilotage du microniseur ainsi que le stockage des messages d’alarme.
SliderPlus EDELKRONE
Mise en situation
Au cinéma, afin de rendre les films plus immersifs et divertissants, de nombreuses techniques sont utilisées comme le travelling. Le travelling est un déplacement de la caméra au cours de la prise de vues cinématographique, pour suivre un sujet en mouvement, pour s'en rapprocher ou s'en éloigner, ou pour le contourner et le voir sous un nouvel angle.
Problématique :
L'objectif de l'étude est de déterminer si le produit SliderPlus permet de filmer correctement des prises de vues travellings en limitant au mieux son impact environnemental.
