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Technologie · 4e

Impact environnemental des objets : exercices de 4e

Publié le 12 novembre 2026 · Mis à jour le 12 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Analyser l'impact environnemental d'un objet, c'est regarder l'objet et ses constituants, puis tout son cycle de vie.
  • Pour comparer deux solutions, additionne toujours la fabrication, l'usage et la fin de vie sur la même durée.
  • Énergie (kWh) = puissance (W) × durée (h) ÷ 1 000 : pense à convertir les watts en kilowatts.
  • Faire durer un objet plus longtemps répartit l'impact de sa fabrication sur plus d'années.
  • Un bon raisonnement dit toujours d'où viennent les données et ce qu'on compare.

Comment utiliser ces exercices

Ces exercices t'entraînent à une compétence du cycle 4 : analyser l'impact environnemental d'un objet et de ses constituants, puis analyser son cycle de vie 1. Ils vont du plus simple au plus délicat. Les données chiffrées sont inventées pour s'entraîner : ce sont des valeurs d'exercice, pas des mesures d'objets réels.

Repères avant de commencer

En classe, des élèves ont déjà mesuré la consommation énergétique d'une station météo connectée pour réduire l'impact de sa connexion 4. Plusieurs exercices ci-dessous s'inspirent de cette démarche, avec des chiffres d'entraînement.

Les exercices

Exercice 1 Découper le cycle de vie d'une bouteille réutilisable

★☆☆Environ 8 min

Une gourde en métal est vendue à des élèves de collège. Pour l'étude, on découpe son cycle de vie en cinq étapes : matières premières, fabrication, transport, usage, fin de vie.

  1. Pour chaque étape, donne un exemple d'impact possible sur l'environnement.
  2. Quelle étape te semble la plus longue pour cet objet ? Justifie.
  3. Cite une action qui permet de réduire l'impact de la dernière étape.
Indice 1

Pense à ce qui est consommé ou rejeté à chaque étape : énergie, matière, déchets.

Indice 2

Une gourde peut servir pendant plusieurs années : regarde du côté de l'usage.

Voir la correction pas à pas

  1. Matières premières : le métal doit être extrait et transformé, ce qui consomme de l'énergie et des ressources.

  2. Fabrication : l'usine consomme de l'énergie et peut produire des déchets de production.

  3. Transport : la gourde voyage de l'usine vers le magasin, avec un moyen de transport qui consomme du carburant ou de l'électricité.

  4. Usage : la gourde est lavée, ce qui consomme de l'eau ; en revanche elle évite d'acheter des bouteilles à usage unique.

  5. Fin de vie : si elle est jetée avec les ordures, elle devient un déchet. Question 2 : l'étape la plus longue est l'usage, car l'objet sert pendant des années.

  6. Pour réduire l'impact de la fin de vie : réparer le bouchon abîmé, donner la gourde ou la déposer dans la filière de tri adaptée.

Une même étape peut avoir un impact faible (le transport d'un objet léger) pendant qu'une autre pèse beaucoup. C'est l'ensemble du cycle de vie qu'il faut regarder.

Exercice 2 Énergie consommée par une station météo

★☆☆Environ 8 min

Une station météo connectée fonctionne en continu avec une puissance moyenne de 2,52{,}5 W, 24 h par jour, pendant 365 jours.

Calcule l'énergie consommée sur une année, en kWh.

Indice 1

Commence par calculer le nombre d'heures de fonctionnement sur l'année.

Indice 2

Divise par 1 000 pour passer des Wh aux kWh.

Voir la correction pas à pas

  1. Nombre d'heures sur l'année : 24×365=8 76024 \times 365 = 8\,760 h.

  2. Énergie en Wh : 2,5×8 760=21 9002{,}5 \times 8\,760 = 21\,900 Wh.

  3. Conversion en kWh : 21 900÷1 000=21,921\,900 \div 1\,000 = 21{,}9 kWh.

  4. Réponse : la station consomme 21,921{,}9 kWh en un an.

Une puissance très faible, mais allumée toute l'année, finit par représenter une énergie notable. C'est la durée de fonctionnement qui fait la différence.

Exercice 3 Part de la fabrication dans l'impact total

★☆☆Environ 8 min

Pour un objet d'étude, on estime un impact total de 6060 kg d'équivalent CO₂ sur sa vie entière. La fabrication en représente 3636 kg, le transport 66 kg, l'usage 1515 kg et la fin de vie le reste.

  1. Calcule l'impact de la fin de vie.
  2. Calcule la part de la fabrication, en pourcentage du total.
Indice 1

Le total est la somme des quatre étapes.

Indice 2

Une part en pourcentage se calcule en divisant par le total puis en multipliant par 100.

Voir la correction pas à pas

  1. Somme des trois étapes connues : 36+6+15=5736 + 6 + 15 = 57 kg.

  2. Fin de vie : 60−57=360 - 57 = 3 kg.

  3. Part de la fabrication : 3660=0,6\dfrac{36}{60} = 0{,}6.

  4. En pourcentage : 0,6×100=600{,}6 \times 100 = 60 %.

Pour cet objet, la fabrication pèse plus que toutes les autres étapes réunies. Pour réduire l'impact, il faut donc agir d'abord sur la fabrication, par exemple en gardant l'objet plus longtemps.

Exercice 4 Choisir un appareil moins gourmand

★★☆Environ 10 min

Deux lampes de bureau éclairent pendant 3 h par jour, toute l'année (365 jours). La lampe A a une puissance de 4040 W, la lampe B de 88 W.

Quelle économie d'énergie, en kWh, réalise-t-on en une année en choisissant la lampe B ?

Indice 1

Calcule l'énergie de chaque lampe, ou directement la différence de puissance.

Indice 2

La différence de puissance est de 32 W.

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  1. Différence de puissance : 40−8=3240 - 8 = 32 W.

  2. Heures d'usage sur l'année : 3×365=1 0953 \times 365 = 1\,095 h.

  3. Énergie économisée en Wh : 32×1 095=35 04032 \times 1\,095 = 35\,040 Wh.

  4. Conversion : 35 040÷1 000=35,0435\,040 \div 1\,000 = 35{,}04 kWh.

  5. Réponse : la lampe B fait économiser 35,0435{,}04 kWh par an.

Cette économie ne concerne que l'usage. Avant de choisir, il faudrait aussi comparer la fabrication et la durée de vie des deux lampes.

Exercice 5 Faire durer un smartphone plus longtemps

★★☆Environ 10 min

Pour un téléphone fictif, la fabrication correspond à 4848 kg d'équivalent CO₂. Une personne le garde 2 ans, une autre le garde 4 ans.

  1. Calcule l'impact de fabrication par année d'usage dans chaque cas.
  2. Quelle différence par année obtient-on ?
Indice 1

Divise l'impact de fabrication par le nombre d'années d'usage.

Indice 2

La différence se calcule entre les deux résultats.

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  1. Garde de 2 ans : 48÷2=2448 \div 2 = 24 kg par an.

  2. Garde de 4 ans : 48÷4=1248 \div 4 = 12 kg par an.

  3. Différence : 24−12=1224 - 12 = 12 kg par an.

  4. Réponse : garder le téléphone 4 ans au lieu de 2 ans réduit de 1212 kg par an l'impact de fabrication.

Répartir la fabrication sur plus d'années diminue l'impact annuel. Réparer un objet est donc un levier d'action, comme l'évoque l'étape de réparation du cycle de vie 5.

Exercice 6 Réduire le nombre de connexions

★★☆Environ 12 min

Une station météo connectée envoie ses mesures toutes les 5 minutes. On propose de les envoyer toutes les 30 minutes. Chaque envoi consomme 0,050{,}05 Wh (valeur d'exercice).

  1. Combien d'envois par jour dans chaque cas ?
  2. Quelle énergie économise-t-on par jour, en Wh ?
Indice 1

Un jour compte 24×6024 \times 60 minutes.

Indice 2

Multiplie la baisse du nombre d'envois par l'énergie d'un envoi.

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  1. Minutes dans une journée : 24×60=1 44024 \times 60 = 1\,440.

  2. Envois toutes les 5 min : 1 440÷5=2881\,440 \div 5 = 288.

  3. Envois toutes les 30 min : 1 440÷30=481\,440 \div 30 = 48.

  4. Envois en moins : 288−48=240288 - 48 = 240.

  5. Énergie économisée : 240×0,05=12240 \times 0{,}05 = 12 Wh par jour.

Réduire la fréquence des envois diminue la consommation. Il reste à vérifier que la météo reste assez bien suivie : toute économie se discute avec le besoin de l'objet.

Exercice 7 Analyser un objet du quotidien

★★★Environ 15 min

Choisis un objet de ta trousse ou de ton sac (stylo, calculatrice, casque audio…). Rédige une courte analyse en suivant ce plan :

  1. Besoin auquel l'objet répond.
  2. Principaux constituants (matières, composants).
  3. Impact possible à chaque étape de son cycle de vie.
  4. Une solution pour réduire l'impact, et ce qu'elle change pour l'utilisateur.
Indice 1

Écris des phrases avec « parce que » pour justifier chaque impact annoncé.

Indice 2

Une solution doit être réaliste : réparer, partager, mieux utiliser, trier.

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  1. Exemple avec un casque audio. Besoin : écouter de la musique sans gêner les autres.

  2. Constituants : coque en plastique, coussinets, câble, éléments électroniques, batterie s'il est sans fil.

  3. Impacts : la fabrication demande des matières et de l'énergie ; l'usage consomme de l'électricité à la charge ; la fin de vie pose la question des déchets électroniques.

  4. Solution : remplacer seulement les coussinets usés plutôt que tout le casque, ce qui allonge sa durée de vie.

  5. Effet pour l'utilisateur : un petit achat et un geste de réparation, au lieu d'un nouvel objet complet.

  6. Vérifie que ton analyse cite les constituants ET plusieurs étapes du cycle de vie, pas seulement l'usage.

Une bonne analyse relie les constituants de l'objet, les étapes de sa vie et une solution concrète. Ta réponse doit montrer ce lien.

Exercice 8 Comparer deux objets sur toute leur durée de vie

★★★Environ 15 min

Deux appareils A et B rendent le même service pendant 8 ans.

  • A : fabrication 3030 kg d'équivalent CO₂, usage 22 kg par an.
  • B : fabrication 2020 kg d'équivalent CO₂, usage 44 kg par an.
  1. Calcule l'impact total de chacun sur 8 ans.
  2. De combien l'appareil le plus impactant dépasse-t-il l'autre ?
  3. Lequel choisirais-tu si la durée de vie n'était que de 2 ans ? Justifie.
Indice 1

Impact total = fabrication + usage annuel × nombre d'années.

Indice 2

Pour la question 3, refais le même calcul avec 2 ans.

Voir la correction pas à pas

  1. Appareil A sur 8 ans : 30+2×8=4630 + 2 \times 8 = 46 kg.

  2. Appareil B sur 8 ans : 20+4×8=5220 + 4 \times 8 = 52 kg.

  3. Écart : 52−46=652 - 46 = 6 kg. B dépasse A de 66 kg.

  4. Sur 2 ans, A : 30+2×2=3430 + 2 \times 2 = 34 kg.

  5. Sur 2 ans, B : 20+4×2=2820 + 4 \times 2 = 28 kg.

  6. Réponse à la question 3 : sur 2 ans, B est meilleur ; sur 8 ans, A est meilleur.

Le meilleur choix dépend de la durée d'usage. Il faut donc comparer sur toute la vie de l'objet, pas seulement sur l'étape qui impressionne le plus.

Les questions qu'on se pose

Pourquoi faut-il regarder tout le cycle de vie et pas seulement l'usage ?

Parce qu'un objet a un impact avant d'être utilisé (fabrication, transport) et après (réparation ou élimination) 5. Si tu ne comptes que l'usage, tu peux croire qu'un objet est peu polluant alors que sa fabrication pèse lourd, comme dans l'exercice sur la part de fabrication.

Dois-je connaître les valeurs d'impact des objets par cœur ?

Non. Les chiffres de ces exercices sont donnés dans l'énoncé. Ce qui compte, c'est la démarche : relever les données, calculer proprement avec les bonnes unités, puis conclure par une phrase qui répond à la question posée.

Comment ne pas me tromper entre W et kWh ?

Le watt mesure une puissance, le kilowattheure une énergie. Multiplie la puissance en watts par la durée en heures pour obtenir des Wh, puis divise par 1 000 pour obtenir des kWh. Écris l'unité à chaque ligne de calcul : une unité incohérente signale souvent une erreur.

Sources

Programme visé : Programme de Technologie Cycle 4 — Design, innovation et créativité · Ministère de l'Éducation nationale — Éduscol STI

  1. Programme de Technologie Cycle 4 — Design, innovation et créativité, Ministère de l'Éducation nationale — Éduscol STI. Consulté le 12 novembre 2026.
  2. Éducation au développement durable et à la transition écologique — Cycle 4, Éduscol. Consulté le 12 novembre 2026.
  3. LA TECHNOLOGIE AU COLLEGE CYCLE 4 — Séquence : limiter les émissions de CO2, Éduscol STI. Consulté le 12 novembre 2026.
  4. Édubase — Comment limiter l'impact environnemental du numérique ?, Éduscol. Consulté le 12 novembre 2026.
  5. Guide d'accompagnement du programme de technologie — Cycle 4 (mai 2024), Éduscol STI. Consulté le 12 novembre 2026.
  6. Édubase — La Smart City et son impact sur l'environnement, Éduscol. Consulté le 12 novembre 2026.

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