Brevet FR2709517A1 — publié le 19950310

La présente invention constitue une technique originale de production d'énergie.par l'emploi qui y est fait du principe de la 1,Poussée d'Archimède". L'Archimédoélèctricité ou "Médoélèctricité" ressort d'un domaine nouveau de l'électrotech-nique qu'on appele l'Océanoélectricitéijusqu'ici constitué par les usines marémotrices et le procédé E.T.M. d'IFREMER ainsi que celui de "stations flottantes" de Masuda Yoshio (Japon).Divers autres innova tions en cours viennent renforcer ce domaine. Toutefois, les qualités de l'invention l'apparente aux techniques hydroliques. Dans ce secteur d'energie renouvellable,une difficulté provient du caractère saisonnier ou impermanent de la source d' énergie: retenue d'eau,vent, soleil tandis que dans un autre, le problème de la pollution apparait parfois crucial. Dans la mesure ou la technologie marine a fait des progrès (Off-shore, sous marins, matériaux etc) une place importante peut être réservée à l'invention. Sa technique consiste en l'immersion d'un ou de plusieurs caissons ou conteneurs (de préférence au moins deux) emplis d'eau et dirigés par des coulissoirs jusqu'a une profondeur importante pouvant aller audelà d'un maximum de 10.000 mètres selon qu'on adopte un plan incliné, mais variable lorsque par exemple utilisé dans un barrage. L'injection d'air (air comprimé ou autres gaz) dans ces caissons les fait remonter en vertu du principe d'Archimède et à cette occasion, mais aussi bien pendant la descente,assure une rotation d'axes par la mise en jeu de poulies associées soit à des courroies, soit à des chenilles permettant d'actionner une turbine,les caissons présentant des points d'attaches fixes à ces courroies ou chenilles. Une variante du procédé dite Médoydrolique consiste en l'em- ploi du meme principe,le caisson étant placé dans une colonne de sa dimension, emplie d'eau; la remontée du caisson compriamant l'eau du fait de la fermeture de ladite colonne a son sommet laissant filter l'eau vers une turbine. Selon des modes de réalisation: -Un couplage peut etre obtenu par le mouvement combiné de deux caissons de mouvement inverses tandis, différement, que plusieurs caissons peuvent etre attachés entre eux jusqu'a former un assemblege. -L'emploi signalé de certains gaz peut accroitre la capacité du système de meme que l'utilisation de plans inclinéspour les coulissoirs. -I1 est possible d'user de divers moyens pour réunir les forces et le mouvement produit:soit la mise en rapport des roues actionnées par les poulies et/ou chenilles; soit celle des attaches des caissons avec une meme courroie et/ou chenille.. -Soit la technologie utilisée dans les sous-marins, soit deux procédés: paroi mobile ou gonflement d'un pneumatique assurent le remplissage d'air ou de gaz des caissons. -La production d'air comprimé nécéssaire peut etre faite a partir d'une plate forme ou d'un navire selon des procédés classiques mais encore en reliant le mouvement d'un ou plusieurs caissons par un engrenage à une tige recourbée venant ,avec a son bout un couvercle,à entrer dans un tube empli d'air ainsi dirigé vers un autre descandant le long des coulissoirs jusqu'au point de jonction et d'injection de l'air dans les caissons. Les dessins annexés, n/euf planches, illustrent l'invention de manière progressive et ordonnée. La plupart des figures représentent le dipositif selon 1' invention en coupe. La figure 10 et un angle de vue de la figure 12 sont des vues en . perspective. Les figures 14 et 15 sont des vues de haut. En référence à ces dessins, le mécanisme général du système est schématisé sur la figure une (FIG.1) faisant apparaitre un caisson immergé dirigé par deux coulissoirs et une arrivée d'air a celui-ci depuis la surface de l'eau par un tube. I1 est a noter qu'il n'est pas proposé de technologie pour le verrouillage du tube d'arrivée d'air et le caisson duquel il e est désolâdarisé pendant la remontée de ce dernier. Toutefois, un système de compression d'air est proposé (FIG.2) qui présente l'avantage d'utiliser et de maximiser I 'environ- nement de l'invention.Il y a lieu de veiller à ce que d'une part la longueur de la recourbure de la tige soit égale à celle du tube de compression de l'air, à ce que le couvercle en bout de tige soit d'un diametre juste inférieur au tube, à ce que ce tube puisse recevoir de l'air à son extrémité; d'autre part,que le volume du tube corresponde au moins à l'air que peut et doit recevoir le caisson ou plusieurs. On souligne que l'emploi de ce système suppose un mouvement alterné du caisson lui servant de moteur d'avec les autres.Sa taille et donc sa capacité en contenance peut exéder les autres. Pour ne pas diminuer la longeur utile des coulissoirs eut égard au caractère recourbé de la tige,la FIG.19 place le système dans sa meilleure position. La FIG.3 met en évidence la variante dite Médotydrolique du procédé inventé dont I'interet est de ne pas nécéssiter de courroies et/ou chenilles non plus qu'axes et poulies dans le milieu corrosif que constitue la mer à certaines profondeurs. Le caisson insuflé d'air remonte le long des parois d'une colonne éventuellement cylindrique possédant une fermeture à son sommet close pendant l'ascension du caisson comprimant alors l'eau contenu dans la colonne. Le système peut etre également opératoire pendant la durée de remplissage de la colonne par l'eau. De plus l'adoption d'une colonne courbe allonge la distance parcourue par le caisson et son efficacité. Ce mécanisme comporte un fort potentiel de développement et de rentabilisation de son efficacité par la mise en place de barrages marins sinon sous-marins à savoir des volumes immergés à des profondeurs successives et pouvant ainsi constituer des cascades, donc notement des chutes d'eau utilisables.Le système est accru par la mise en place d'un tubage dit artésien (CF. FIG.3 BIS,3.TER;3 QUATER aux planches 8 et 9/9) exploitable en surface: FIG 3.QUATER dont 1' invention est connexe FIG.3 BIS (2) est évoqué une utilisation de la remontée de l'eau par un couvercle 'irai de flotteurs permanents lié à une courroie de manière fixe constituant aussi innovation. Les FIG; 4 (détail) et 5, en ce sens, interressent te cas de l'utilisation de chenilles de préférence aux courroies pour la mise en oeuvre de l'archimédoélèctricité. La chenille est ainsi constituée d'une chaine d'une largeur variable sur laquelle sont fixés des palets qui ont la particularité d'etre d'une certaine longueur de telle sorte qu' au point de passage supérieur de leur course c'est a dire sur l'axeem,ergé, d'un diantre plus petit que le palet, ce dernier forme un taquet qui s'emboite sur les dents de la roue actionnant la turbine, la faisant ainsi tournçr. La figure place alternativement des taquets rattachés par leur arrière (ascension du caisson) ou leur avant (période de redescente du caisson) afin que la rotation soit effective dans les deux sens. Les dessins ne représentent pas le cas, préférable de deux chenilles distinctes avec les taquets correspondants pour la montée ou l'immersion du caisson. I1 est alors à prévoir par exemple, une roue plus large. Les figures 6,7 et 8 ont toutes trait à la maximisation de la durée de l'effet de la poussée d'archimède par l'allongement des coulissoirs. Ces trois figures montrent aussi comment il peut etre tiré avantage de ces solutions au plan de la stabilité de la superstructure de l'invention qui suppose un lestage non négligeable et au besoin amovible. La FIG.6 à savoir l'adoption d'un plan incliné permet le parcours par le caisson du plus long traiet utile soit environ sur la base movenne de fonds marins de 10.000 mètres un allonçement de S000 mètre. Itne cnmhinnicon nvPc la FIG. 8 occasionant un trajet en zig-zag conduit à un allongement du double Dans ce cas, il faut prévoir, outre une courroie reliant de manière directe la surface au ond,,une courroie suivant le zig-zag et donc un jeu de poulies aux angles. L'utilisation d'une seule courroie permet d'éviter un dérailleur dont l'installation serait complexe. La FIG.7 pourrait faire état d'un circonférence de rail continue permettant l'emploi de caissons se suivant avec des différence de volume de nature a une combinaison de la durée des opérations de delissage d'air et d'eau, chacun étant muni d'une courroie particulière. Quelle que soit la taille du caisson, l'économie de l'invention est meilleure en cas de pluralité. Tout d'abord, il est possible de solidariser deux caissons ou plus entre eux par une barre soudée a l'avant et à 1' arrière (FIG.9).Au contraire, ou de façon complémentaire, tandis que certains remontent, d'autre peuvent descendre (FIG 10 et 12 vue de face).Dans le premier cas,un seul des caissons est en rapport avec une courroie (ou chenille). Mais l'objectif de la syncronisation peut etre retenu pour lui seul. Ainsi, également, plusieurs caissons peuvent etre reliés à un meme point de la courroie.(FIG 11) Se plus, un meme caissons peut comporter, dans sa longueur, plusieurs points d'attache à différentes courroies,ce qui est montré en perspective FIG.10. L'ensemble de ces solutions peut etre compris comme faisant partie d'un premier système du procédé. Un second système, éventuellement combiné, consiste en la réunion des forces par le moyen de la mise en rapport de roues, en surface ainsi qu'on le voit figures12 et 9. Ces roues peuvent etre orientées directement de manière parrallèle ou non aux caissons. En tout état de cause, il n'est pas utile de fixer les deux poulies d'une courroie aux extrémités d'une tige (FIG.13). I1 suffit de prévoir un cadre, c'est à dire une armature incluant les coulissoirs,suffisement solide assurant une meilleure stabilité au dipositif,avec des crochets unissant le caisson à la courroie sauf le cas du raccordement d'un autre caisson, alors par une pointe. Un troisième système,également combinable consiste en 1' emplt d'une deuxième série de courroies, en surface reliant les poulies à un essieu unique selon diverses manières,soit directe, soit indirecte lorsque les poulies sont d'abord en relation avec un axe lui meme en rapport avec l'essieu (voir distinctement 1 et 2). La présente invention est susceptible d'aplication industrielle importante par le biais de la construction de véritables centrales "médoélèctriques" la technologie des cables etant bonne. La figure 12, en perspective évoqueles assemblages possibles de caissons tandis que la figure 15, vue de haut d'une telle centrale schématiséplaide en ce sens,illustration étant faite de la mise en rapport de deux ensembles de caissons diposés différement. Meme si l'entrée et surtout la sortie d'eau d'un caisson est prévue vers son bas, la fuite de l'air insuflé est à craindre.Aussi on peut envisager une paroi mobile (FIG.16) ou un pneumatique à l'intérieur de chnque caisson (FIG17). Un résdu~unique d'arrivée d'air est à prévoir (FIG.18). REVANDICATIONS 1) Dispositif intitulé "Archimédoélèctricité" destiné à la production d'énergie électrique de nature hydrolique utilisant le principe de la Poussée d'Archimède et, caractérisé en ce qu il comporte un à plusieurs caissons imergés par entrée d'eau à une certaine profondeur puis en lesquels est insufflé de l'air comprimé ou un autre gaz de manière à provoquer leur remontée en surface le long de coulissoirs formant entre eux une armature sur laquelle sont disposées des poulies à chaque extrémité et sur lesquelles circulent soit des courroies soit des chenilles spéciales reliées de manière fixe aux caissons. 2) Dispositif selon la première revandication caractérisé par l'emploi d'un ou de plusieurs caissons seulement équipés d'une arrivée d'air ou de gaz et disposés en des colonnes éventuellement cylindriques emplies d'eau com pressée par la remontée des caissons s'en allant dans un tube dirigé sur une turbine ex appelé"Médohydrolique. 3) Dispositif développant la seconde revandication selon lequel des puits artésiens artificiels,éventuellement sousmarins -poocédé du tubage artésien- sont employés à la production d'énergie,le procédé sus-décrit Médohydrolique pouvant la etre employé à la reconstitution de la source d'énergie. 4) Dispositif appuyé sur la troisième revandication con çu comme l'emploi d'un couvercle muni de flotteurs lié à une courroie de turbine et mis en ascension par le remplissage d'eau d'un volume.;nomé "hydro-flotteur".