fiche d'activité distillateur solaire

Comment survivre sur une île déserte ?! Ou le cycle de l'eau revisité par les Pirates. Voir descriptif détaillé

fiche d'activité distillateur solaire

Comment survivre sur une île déserte ?! Ou le cycle de l'eau revisité par les Pirates. Voir descriptif détaillé

Cette fiche d’activité propose un support pédagogique et un imaginaire fort qui sauront ravir les jeunes avec lesquels vous voulez aborder le cycle de l’eau.

Introduction

Cette activité conviendra parfaitement en phase approfondissement dans un séjour comme « Au fil de l’eau » par exemple où le cycle de l’eau doit être abordé avant de pouvoir passer à la phase projet.

L’idée de l’activité est de proposer un imaginaire attractif aux jeunes pour leur donner l’envie de trouver par eux-mêmes le fonctionnement du cycle de l’eau. Puisqu’on « ne fait pas boire un animal qui n’a pas soif », assoiffons-les !

Imaginez, votre bateau a fait naufrage et vous vous retrouvez seul sur une île...DÉSERTE ! Mas comment survivre sur ce terrain hostile sans aucune source d’eau potable ? En trouvant de l’eau d’abord et donc en construisant un distillateur solaire, sorte de mini cycle de l’eau simplifié à lui tout seul.

Conseil pour présenter l’atelier aux enfants

Vous êtes un vieux pirate. Votre bateau a fait naufrage… Comment s’y prendre pour trouver de quoi manger et de quoi boire ? Un bon marin prévoit toujours le coup dur ! Vous intégrez les jeunes dès le début de l’activité dans votre équipage qui vient de faire naufrage.

Logistique

- temps nécessaire : 1h30 (3 fois 30 min)
- bassine ou saladier ou seau (noir de préférence)
- film plastique alimentaire (sur une île, une feuille de bananier fera l’affaire puisque vous n’en avez pas toujours dans votre porche arrière gauche de maillot de bain)
- galets ou poids
- petit bocal en verre ou pot de yaourt ou verre (une moitié de noix de coco)
- lampe de chevet (si manque de soleil)
- ruban adhésif (type scotch)

Déroulement de l’atelier, conseils pédagogiques

Commencez l’atelier avec l’accroche de l’imaginaire puis posez clairement le problème :

1. Comment survivre en mer ? (30min.)

Qu’est ce qui est indispensable à la vie ?

Pirate

Laissez les enfants chercher... En mer, on risque de se déshydrater comme dans le désert. Nous pouvons rester plus facilement sans manger que sans boire.

Que pouvons-nous boire ?
Laissez les enfants proposer des solutions et testez les autant que possible. N’hésitez pas à décrire votre situation pour ajouter des données au problème et élargir le champ des possibilité aux jeunes (par exemple si vous mentionnez un cocotier derrière-vous, l’enfant aura une première piste). Solutions envisageables :

- Boire du jus de poisson ou du sang de tortue,
Boire tous les jus de fruits à proximité (noix de coco),
- Se plonger dans la mer de temps à autre (attention aux requins !) en restant amarré,
- Récupérer l’eau douce qui se condense le matin sur la couverture de survie,
Boire de l’eau salée mais rarement plus de 1 litre, ensuite, les reins n’arrivent plus à éliminer l’excédent de sel présent à peu près à 35g/L en général dans l’eau de mer.
- Si on est sur une île, on peut attacher des chaussettes à nos chevilles et marcher dans l’herbe le matin pour récolter la rosée…
- ou alors…distiller de l’eau de mer. Pour cela il suffit de comprendre ensemble le cycle de l’eau.

2. Le cycle de l’eau (30min.)

Les jeunes se doutent qu’il va bien falloir utiliser toute cette quantité d’eau salée et la « transformer » en eau douce. Votre travail a vous est bien de donner les outils pour qu’ils schématisent eux-même les grandes étapes du cycle de l’eau, leurs expériences personnelles fera le reste. En posant les bonnes questions vous pourrez les guider (si besoin) et les amener à considérer qu’il suffirait de créer une miniature du cycle de l’eau pour avoir de l’eau à volonté.

Exemple de question :
- L’eau de la mer est salée mais la pluie l’est-elle aussi ?
- Que se passe-t-il lorsque l’on met un couvercle sur une casserole d’eau bouillante ?

L’idée étant qu’ils proposent un système utilisant au moins l’évaporation, la condensation et la précipitation. Des apports plus généraux sur le cycle de l’eau peuvent ensuite être abordés.

3. Construire un distillateur solaire (30min.)

La première utilisation du distillateur solaire remonte à 1872 dans les mines de nitrates du nord du Chili. Il permettait de fournir de l’eau potable aux animaux de trait à partir de l’eau salée de la mer.

Distillateur sollaire

Son fonctionnement repose sur l’effet de serre que vous venez de voir avec les enfants. Le rayonnement solaire chauffe la membrane noire au fond du bassin. Celle-ci émet des infrarouges qui chauffent l’eau salée. L’eau s’évapore et se condense sur le filtre alimentaire (cf. gouttes d’eau). Le sel reste donc au fond du bassin. Les gouttes d’eau pures ruissellent ensuite le long du film plastique. On récupère ainsi l’eau filtrée dans le pot en verre.

Fabrication
1.Prenez un bassin en plastique (saladier, bassine, mare laissée à marée basse...), de préférence grand, rond et foncé en couleur. Demandez aux enfants pourquoi il est préférable d’avoir une surface sombre (la surface sombre absorbe plus de chaleur).

2.Versez un grand verre d’eau de mer (ou d’eau de robinet avec une cuillère de sel) dans le bassin.

3.Placez le verre vide au milieu du bassin. Demandez aux enfants comment faire pour qu’il ne flotte pas (mettre des cailloux au fond).

4.Couvrez le bassin avec du film plastique alimentaire et attachez-le avec une du scotch.

5.Demandez avant aux enfants comment faire pour que les gouttes d’eau pures retombent bien dans le pot en verre au milieu. Appuyez au centre du film plastique alimentaire afin de faire un cône descendant dans la direction du verre au milieu du bassin. Mettez un caillou au centre pour tenir le film plastique alimentaire en place.

Le distillateur est maintenant prêt

Placez le distillateur sur un morceau de matière isolant (plusieurs épaisseurs de carton) dans un endroit ensoleillé (ou sous une lampe de chevet).

L’eau dans le bassin va se chauffer et avec l’augmentation de température une partie va s’évaporer. La vapeur d’eau va condenser sur la surface intérieure de la feuille de plastique. Éventuellement des gouttes d’eau vont former, couler sur la surface plastique et tomber dans le verre.

Après un jour ensoleillés, le verre doit être plein (à défaut, placer le distillateur sous la lampe de chevet 2h avant la démonstration). Il peut donc être intéressant d’avoir déjà préparé un distillateur solaire avant l’atelier pour leur présenter le résultat final si manque de temps. Vous pouvez alors goûter l’eau dans le verre. Vous verrez aussi des traces de sel au fond du bassin.

Ce distillateur est trop petit pour fournir nos besoins d’eau potable, mais c’est une démonstration expérimentale d’une technique qui reproduit le fonctionnement du « cycle de l’eau » environnemental. L’évaporation est provoquée par le rayonnement solaire, la vapeur d’eau se mélange avec l’air et se condense (dans les nuages) pour revenir sur terre en pluie.

Pour aller plus loin

Un dossier complet sur la désalinisation de la médiathèque de Cherbourg : http://mediatheque.citedelamer.com/...

http://www.bulletins-electroniques....

http://infos-eau.blogspot.com/2009/...

Sources

Abby Goodnough, « Florida Is Slow to See the Need to Save Water », dans The New York Times du 19-06-2007 : http://www.nytimes.com/2007/06/19/u...

Frédéric Lewino, La mer à boire, dans Le Point du 24/02/2005, n°1693, page 58

http://www.outilssolaires.com/Jeux/...

http://www.waterdesalination.com/

http://infos-eau.blogspot.com/2008/...

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