Brevet FR2472846A1 — publié le 19810703

L'invention se rapporte à la production d'énergie électrique et elle a pour but de.proposer un moyen générateur d'énergie qui ne nécessite pas de parties mobiles ni de combustibles traditionnels et est deun fonctionnement relativement peu coûteux. L'invention utilise l'aptitude de l'eau de mer à réagir électrochimiquement avec différentes matières et elle propose ainsi une installation marine qui fonctionne comme une batterie géante avec la mer comme électrolyte et une pluralité d'électrodes reliées ensemble mécanique- ment et électriquement sous la forme d'une structure flottante a' cellules qui est ancrée au fond de la mer,et convenablement isolée pour empocher les pertes de potentiel par conduction. On décrira ci-après, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention en référence au dessin annexé, dans lequel la figure 1 montre en élévation une rangée de piles ou cellules électriques faisant partie d'une batterie flottante ancrée au fond de la mer ; la figure 2 montre en perspective deux rangées de cellules électriques et les raccordements extérieurs pour le prélèvement de puissance ; 'les figures 3 et 4 montrent en élévation des cellules électriques ayant différentes formes d'électrodes; et les figures 5 et 6 montrent, respectivement en élévation et en coupe horizontale, des parties de deux électrodes en coopération d'une cellule. électrique. Comme on l'a représenté sur la figure 1, la structure flottante de la batterie de cellules est fixée au fond de la mer n par des ancres 2.à l'emplacement désiré, les chaines 3 des ancres étant tendues dans toutes les directions autour de la structure et comprenant des isolateurs 4 d'une dimension capable d'empocher la perte de potentiel par conduction le long des chaînes. Chaque cellule 5 de la batterie comprend un ensemble supérieur d'électrode 6 disposé pour flotter ê la surface 7 de l'eau ou juste au-dessous et un ensemble inférieur d'électrode 8, un peu plus lourd, suspendu à l'ensemble supérieur par des supports 9 comprenant des isolateurs 70. Les ensembles supérieurs- 6 sont de préférence disposés au meme niveau et sont reliés par pivotement les uns aux autres par un moyen (non représenté) comprenant des' isolate-urs pour permettre à à ces ensembles de'se déplacer lbs uns par rapport aux autres en réponse au mouvement de la mer. Les cellules individuelles 5 de la batterie sont reliées électriquement en série au moyen de câbles Il dont-chacun relie l'ensemble supérieur d'électrsde 8 d'une cellule a' l'ensemble supérieur 7 de la cellule suivante. Chaque cellule individuelle 5 peut avoir une force électromotrice d'environ'2 volts et occuper une surface d'environ 40 mètres carrés de sorte qu'une batterie de 100 volts produisant une puissance de l'ordre da 5 mégawatts et composés de-cinquante cellules disposées en contenant chacune cinq cellules occupera une surface totale d'environ 200Q mètres carrés, par exemple une surface rectangulaire mesurant approximativement 100 mètres sur 20 mètres. La différence de potentiel entre des cellules adjacentes 5 est faible-et la perte est par conséquent faible. De plus, les cellules 20 entre lesquelles existe une différence de potentiel relativement élevée et a partir desquelles la puissance est prélevée par des cibles 19 (figure 2) sont assez éloignées l'une de l'autre pour que la perte soit minimale0 Chaque ensemble d'électrode 6, 8 comprend une électrode en une matière à réaction électrochimique avec l'eau de mer ou revêtue d'une telle matière et présente de préférence la forme d'une plaque 12 dont la surface est augmentée par la disposition de tubes 13 soudés par une extrémité dans des ouvertures de la plaque.Les pla ques 12 de chaque cellule peuvent être montées avec leurs tubes-13 s'écartant de l'autre plaque ou orientés vers celle-ci comme le montrent respectivement les figures 3 et 4; dans ce dernier cas, il peut être recommandable, comme on l'a représenté sur la figure 5, que les tubes en regard 14 et 15 glissent l'un dans l'autre avec interposition de bagues d'écartement concentriques 16 en matière isolante qui sont percées,en direction-axiale en 17 pour le passage de l'électrolyte.Dans ce cas, l'intervalle 18 entre les parois concentriques des tubes 14, 15 en regard est extrEmement court et un écoulement de fluide de refroidissement peut passer en direction axiale à travers le tube intérieur 14 de chaque paire de tubes concentriques0 Tout dégagement de chaleur engendré sera normalement dissipé par convection par suite du déplacement de l'eau chauffée et par le zouvement,normal de la marée A long terme cependant, toute élévation globale de la chaleur de l'eau pourrait entre utilisée avec avantage pour aider la pisciculture. A la tension maximale produite, le courant continu peut être converti en courant alternatif par l'utilisation d'un convertisseur normal rotatif ou statique et, comme toute la batterie flotte, le convertisseur peut entre monté sur l'un des ensembles supérieurs 6 ou, s'il est immergé, sur une plate-forme ou une tour montée sur ìui. En variante, le cible de courant continu peut être conduit au rivage pour son raccordement à un convertisseur sur le rivage0 Dans ce dernier cas, toute ltinstal- lation pourrait être complètement submergée et par conséquent soustraite à l'érosion de l'air, à l'action des vagues ou à des forces extérieures autres que le flux des marées qui est absorbé par les chaines d'ancres 3o L'invention assure ainsi un moyen sur de produire de l'électricité qui est particulièrement applicable à l'alimentation en puissance doles éloignées où l'installation pourrait ere ancrée dans des eaux abritées soumises seulement au flux et reflux de la marée et à la houle ou à l'agitation de la surface qui n'ont que peu d'effet sur une installation de cette dimension. R E V z N D I C A 2 I O N S. 1. Installation marine pour produire de l'énergie électrique fonctionnant comme une batterie de putes électriques utilisant l'eau de mer comme électrolyte et comprenant une pluralité de piles électriques ou cellules individuelles reliées ensemble mécaniquement et électri quement pour former une structure flottante qui est ancrée au fond de la mer et isolée pour empêcher la perte de potentiel par conduction, chaque cellule comprenant deux électrodes revêtues de matière àréaction électrochimique avec l'eau de mer et des moyens isolé-s reliant mécaniquement ensemble lesdites électrodes en positions écartées. 2. Installation selon la revendication 1, dans laquelle chaque cellule comprend une électrode supérieure disposée pour flotter à la surface de l'eau ou juste au-dessous et une électrode inférieure de poids plus élevé suspendue à l'électrode supérieure. 3. Installation selon la revendication 2, dans laquelle lesdites électrodes supérieures de cellules individuelles sont reliées par pivotement les unes aux autres dans un plan horizontal pour leurs déplacements relatifs les unes par rapport aux. - autres en réponse au mouvement de la mer. 4. Installation selon la revendication 2 ou la revendication 3-, dans laquelle lesdites cellules sont reliées électriquement en série par des câbles flexibles 8 'étendant entre l'électrode inférieure dlune cellule et l'électrode supérieure de la cellule suivante. 5. Installation selon 11 une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chaque électrode est sous la forme d'une plaque ayant des tubes qui s'étendent a' l'extérieur à angle droit de la surface de cette plaque. 6o Installation selon la revendication 5" dans laquelle les tubes sur une électrode d'une cellule s'étendent vers les tubes de l'autre électrode de ladite cellule ou en sens contraire. 70 Installation selon la revendication 5, dans laquelle les tubes d'une électrode d'une cellule sont concentriques aux tubes de l'autre électrode de ladite cellule et peuvent coulisser dans ceux-ci. 8. Installation selon la revendication 7, dans laquelle lesdits tubes concentriques sont écartés radia liement l'un de l'autre par des bagues concentriques qui sont percées en direction axiale pour le passage de l'électrolyte le long des tubes. 9. Installation selon la revendication 7 ou la revendication 8, dans laquelle le tube intérieur de la dite paire de tubes concentriques est ouvert pour l'6coulement de fluide de refroidissement à travers lui.