Brevet FR2618213A1 — publié le 19890120

TOUR PRODUISANT UNE BRISE ARTIFICIELLE POUR DECONTAMINER DES ZONES D'ATMOSPHERE POLLUEE La présente invention a trait à une tour destinée à produire une brise artificielle pour décontaminer des zones d'atmos- phère polluée, constituant une révolution parmi les procédés actuellement connus pour améliorer les zones urbaines du point de vue de la pollution. La pollution atmosphérique, surtout dans certaines zones urbaines, est actuellement combattue en contrôlant les sources de contamination, mais elle ne peut pas être totale- ment éliminée, et dans de nombreuses circonstances, surtout dans les périodes o a lieu le phénomène d'inversion thermi- que, la concentration d'agents polluants au voisinage du sol devient très intense et- stable, dans certaines zones et dans certaines conditions météorologiques. Il découle de ce qui précède que tous les procédés utilisés jusqu'à présent visent à réduire la pollution en contrôlant l'émission des contaminants, ce qui entraîne comme consé- quence certains problèmes indirects quand ces mesures obligent à réduire la consommation de nombreuses matières qui sont indispensables pour une meilleure qualité de vie tout en étant intrinsèquement des polluants, ou quand elles obligent à prévoir des installations coûteuses pour épurer et ma5triser les émissions. La tour à brise artificielle qui fait l'objet de l'invention est destinée à résoudre le problème de la pollution à partir d'un point de vue totalement différent, à savoir le remplace- ment de l'air pollué par de l'air pur ou par de l'air ayant un taux de pollution beaucoup plus faible, provenant des couches supérieures de l'atmosphère. Dans ce but, l'invention prévoit de construire une tour ou un bâtiment de très grande hauteur, pour conduire artifici- ellement de l'air plus propre des couches supérieures vers les couches inférieures, au moyen d'un système de canalisa- tions porté par cette tour ou ce bâtiment, ou bien y étant incorporé, en réduisant ainsi la concentration de la pollu- tion atmosphérique des zones polluées, ledit transport étant réalisé au moyen de mécanismes propulseurs ou aspirants agissant sur l'air, tels que des hélices, des turbines ou des compresseurs. L'invention permet de réduire considérablement les fortes concentrations de pollution grâce à l'action combinée de déconcentration par dissolution et dispersion des éléments polluants dans une masse d'air non pollué ou, tout au moins, pollué à moindre degré, et aussi grâce à l'effet de désta- bilisation sur les couches stratifiées quand il s'y produit des mouvements d'air sous la forme d'une brise artificielle qui produit un état turbulent favorisant la dispersion de le pollution. L'importance de la présente invention est évidente quand on pense que la pollution atmosphérique a lieu spécialement dans les zones urbaines à haute densité de population, correspondant à l'accroissement de la population dans le monde entier, ce qui affecte à la fois la santé des popula- tions et la propreté et l'entretien des villes. La caractéristique fondamentale de la présente invention consiste à prélever de l'air plus propre situé dans les régions plus hautes au dessus des principales couches d'in- version thermique, lesquelles sont situées dans la couche limite dite "planétaire" qu'on rencontre à une altitude située entre 300 et 500 mètres du sol. Sur cette base, l'invention prévoit de construire une tour dont la hauteur atteint ou dépasse les régions supérieures de la couche limite planétaire et lui permet ainsi de pré- lever de l'air pur ou moins contaminé, dans ces régions, et de le mouvoir par circulation forcée vers des niveaux inféri- eurs, pour l'expulser de telle manière qu'il désagrège les couches d'inversion thermique quand il est projeté sur celle- ci, ou, autrement, qu'il crée une couche superficielle propre ou moins polluée quand il est pompé directement vers le sol. On comprendra immédiatement que le dispositif fonctionne comme une cheminée inversée dans laquelle l'air est trans- porté vers le bas, au lieu de l'être vers le haut, et est de l'air propre, au lieu d'air contaminé ou de fumée. La tour, objet de l'invention, pourra être construite de manière à être seulement un élément porteur pour soutenir les éléments nécessaires pour le pompage de l'air, ou bien elle peut constituer un grand bâtiment habitable se prêtant à plusieurs utilisations et dans lequel sont intégrés ou annexés lesdits dispositifs de pompage d'air. La forme de la tour, ainsi que les éléments de pompage conventionnels nécessaires pour le pompage de l'air pourront avoir des configurations différentes sans affecter l'essence de l'invention. Pour faciliter l'explication, le dessin annexé représente, à titre d'exemple illustratif et non limitatif,une forme de réalisation d'une tour à brise artificielle pour décontaminer des zones d'atmosphères polluées, conformément aux principes de l'invention. Dans la forme de réalisation représentée dans le dessin, la tour selon l'invention se présente dans une version o la tuyauterie est logée dans la tour, tandis que, dans d'autres cas, elle pourrait être attachée ou superposée à celle-ci. Dans le dessin: la Figure unique représente une vue en coupe de la tour selon l'invention, placée dans la position qu'elle doit occuper par rapport aux zones d'atmosphère polluée. Ainsi qu'on le comprendra d'après le dessin, la tour à brise artificielle pour la décontamination des zones d'at- mosphère polluée, faisant l'objet de la présente invention, consistera en un bâtiment 8 de hauteur considérable, de plus de 200 mètres, dans lequel se trouve une conduite d'air 1 de section supérieur à 25 mètres carrés, commençant dans une part supérieure de la tour et se terminant plus bas, mais au dessus des bâtiments environnants; dans cette conduite sont ins- tallés les mécanismes 2 de pompage d'air, qui peuvent être placés à différents niveaux et prélever l'air propre à travers une ouverture supérieure 3 et le diriger vers la ou les ouver- tures de sortie 4, situées à une hauteur supérieure à 30 mè- tres, les jets d'air 5 étant expulsés à l'extérieur à une vitesse supérieure à 1 mètre par seconde, dans la zone d'air pollué pour attaquer les couches d'inversion thermique 6, ou, autrement, pour être envoyé directement à la surface du sol 7, avec une portée des jets d'air d'au moins 500 mètres. Grâce à sa hauteur, qui atteint ou dépasse les niveaux su- périeurs de la couche limite planétaire, la tour 8 pourra ainsi permettre de prélever de l'air pur dans cette région o il n'y a pas ou beaucoup moins de pollution, à travers l'ouverture d'admission 3, et de l'envoyer, de manière ap- propriée, au moyen des mécanismes de pompage 2, en direc- tion de la zone polluée à travers les ouvertures de sortie 4 pour rencontrer les couches d'inversion thermique 6 et le sol 7, en créant ainsi des courants d'air pour diluer, disperser ou réduire la teneur en éléments polluants dans une zone étendue. Ces ouvertures de sortie 4 peuvent com- porter des systèmes pour contrôler la direction de l'air ou pour améliorer la vitesse d'expulsion, l'efficacité ou la portée des jets, ainsi que des pulvérisateurs, des si- lencieux ou des sources de sons. Les études théoriques actuellement réalisées permettent d'assurer qu'une tour présentant les caractéristiques décrites ci-dessus permettra, compte tenu de la puissance installée pour le pompage de l'air, de maintenir un très faible niveau de pollution dans des zones ayant au moins un à trois kilomètres de rayon, ce qui rentabilise l'investissement à réaliser. Différentes formes de réalisation de l'invention pourront être envisagées à titre de variantes, sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Tour à brise artificielle pour la décontamination de zones d'atmosphère polluée, caractérisée en ce qu'elle consiste en un tube ou une conduite de forte section, supérieure à 25 mètres carrés, ayant son ouverture supéri- eure pour l'entrée d'air plus propre située à une hauteur de plus de 200 mètres du sol, c'est à'dire au dessus de la zone moyenne de la couche limite planétaire et au dessus des niveaux de l'inversion thermique atmosphérique la plus probable, et ayant les tuyères ou les ouvertures pour ex- pulser l'air sur la zone polluée situéesplus bas à une hauteur de plus de 30 mètres au dessus du sol; dans ladite tour, le mouvement descendant de l'air depuis l'ouverture d'entrée supérieure jusqu'aux ouvertures inférieures dJex- pulsion étant provoqué par des mécanismes tels que des hélices, des turbines ou des compresseurs situés sur les ouvertures supérieures, ou dans la conduite, ou sur les ouvertures d'expulsion, ou en plusieurs de ces emplacements en même temps, et dont la puissance est telle que la portée des jets d'air expulsé, quand leur vitesse au centre de la trajectoire réelle du jet est encore supérieure à un mètre par seconde, est d'au moins 500 mètres à partir des ouver- tures d'expulsion. 2. Tour à brise artificielle pour la décontamination de zones d'atmosphère polluée, selon la revendication 1, carac- térisée en ce que les ouvertures d'expulsion sont munies de systèmes pour contrôler la direction de l'air, tels que des buses orientables, des lames ou des déflecteurs, ou avec des systèmes aérodynamiques pour améliorer la vitesse d'ex- pulsion, l'efficacité ou la portée des jets. 3. Tour à brise artificielle pour la décontamination de zones d'atmosphère polluée selon la revendication 1, carac- térisée en ce que les ouvertures d'expulsion sont munies: de pulvérisateurs d'eau ou d'autres liquides, de poudres ou d'aérosols ou pour tout type d'élément physique pouvant être projeté, aussi bien que pour des gaz; de silencieux acoustiques ou d'éléments qui, au contraire, produisent des sons au passage de l'air, ou de sources de son à l'origine des jets. 4. Tour à brise artificielle pour la décontamination de zones d'atmosphère polluée selon la revendication 1, carac- térisée en ce qu'elle est attachée, superposée ou incorporée à un bâtiment habitable, ou en contact physique de n'importe quelle sorte avec lui.