Brevet FR2890416A1 — publié le 20070309

Il est bien connu que l'énergie hydroélectrique est obtenue à partir des différences de pression sur un fleuve à l'aide d'un digue pour élèver le niveau de l'eau. Cette invention produit méthodes et moyens pour exploiter les différences de pression entre l'espace ou le fond de la mer et la surface de la terre. Dans le cas de l'espace, la différence de pression (1 at.) peut être exploité sur la surface de la terre à l'aide d'un récipient spatial fermé qui est équipé d'une valve. Quand ledit récipient entre sur la terre avec la valve fermée, le récipient est completement vide. En reliant l'entrée d'une turbine à l'atmosphère et en reliant la sortie de ladite turbine à le récipient spatial vide, en ouvrant la valve du récipient, un flux d'air est produit, en déplaçant la turbine. Dans le cas du fond de la mer, la différence de pression peut être exploitée par exemple au moyen d'un récipient d'air comprimé obtenu dans une capsule d'immersion ou au moyen d'un produit qui soit obtenu au moyen de les hautes pressions du fond de la mer. Dans le cas d'air comprimé, en reliant l'entrée d'une turbine à un récipient d'air comprimé obtenu selon cette invention et en reliant la sortie de ladite turbine à l'atmosphère, un flux d'air est produit, en déplaçant la turbine. Pour obtenir d'air comprimé, une capsule d'immersion est submergée au fond de mer au moyen d'un ballast démontable en laissant à l'eau de mer inonder la capsule d'immersion et compressant l'air de la capsule d'immersion dedans un récipient d'air comprimé. Quand la capsule d'immersion arrive au fond de la mer, une valve sépare l'air comprimé et l'eau de mer, alors le ballast démontable est enlevé et le capsule d'immersion retourne à la surface de la mer. Par le précédent la densité moyenne de la capsule d'immersion doit être au-dessous de la densité moyenne de l'eau de mer, et la densité moyenne de l'ensemble de capsule d'immersion et de ballast démontable doit être sur la densité de l'eau de mer. Au lieu d'air comprimé, la capsule d'immersion peut produire d'air liquide en arrangeant de plusieurs chambres d'expansion consécutives dans la capsule d'immersion, étant équipées lesdites chambres d'expansion avec valves d'isolement et dispositifs de refroidissement. Chaque valve d'isolement est commandée par la pression de la chambre d'expansion précédente. En plus, puisque la solubilité dans l'eau de l'oxygène et l'azote sont très différents, il est possible d'employer l'invention pour séparer les deux gaz. Aussi, il est possible d'employer la capsule d'immersion comme une chambre de réaction à haute pression, particulièrement pour l'eau de mer ou l'air comme matière première. Ainsi, il est possible d'obtenir de chlorure pressurisé, hydrogène pressurisé, ammoniaque, .. Dans le cas de l'espace, le récipient spatial est le combustible parce que le soulèvement du récipient spatial pour le remplir de vide' n'est pas économiquement viable. Ainsi ledit récipient spatial serait une manière pour importer des métaux de l'espace, par exemple les métaux formés en plaques, et les plaques formés en cylindres vides. Chaque plaque doit tolérer au moins 1 at. de pression. Tellement le volume dudit cylindre peut être que le poids de cylindre soit compensé par le vide aerostatic du cylindre, étant: -D diamètre du cylindre, -L longueur, - surface 7t*(D2/2+D*L), -volume 7t*D2*L/4, -s masse/m2 du plaque du cylindre, -masse dy cylindre 7t*(D2/2+D*L)*s, - densité moyenne de cylindre 2*s/L+4*s/(7t*D), - 2*s/L+4*s/(7t*D) Au lieu de récipients spatiales cylindriques, ils peuvent être utilisés récipients spatiales sphériques, alors l'ecuation pour compenser les densités est 3*s/R Un autre usage pour ledit récipient spatial vide est pour freiner le récipient spatial: en ouvrant le récipient spatial à l'entrée sur l'atmosphère, les forces d'aspiration produisent d'un effet freinant. Dans le cas du fond de la mer, le ballast et le fond de la mer sont le combustible. Puisque le ballast peut être pierre, blocaille, terre..., le combustible peut être inexhautible. Quelques énergies sont montrées: -énergie cinétique de 1 m3 de vide: 27 Wh, -énergie cinétique de 1 Tm de pierre qui est submergée 1000 m: 2.7 kWh, -énergie calorifique de 1 m3 de méthane (0.7 kg): 10 kWh. L'énergie produite accordant cette invention est très lointaine concernant l'énergie du pétrole, mais ladite énergie peut être directement employée pour obtenir de mouvement, d'air liquide, etc... En outre, l'invention peut être utilisé complémentairement aux travaux publics marins comme canal marin,.... Suivant une courte description des figures: Fig. 1. Arrangement général pour obtenir différences de pression du fond de la mer. Fig. 2. Capsule d'immersion pour obtenir d'air comprimé. Fig. 3. Commandement de la capsule d'immersion. Fig. 4. Capsule d'immersion pour obtenir d'air liquide. Fig. 5. Capsule d'immersion pour obtenir d'azote et d'oxygène. Fig. 6, Capsule d'immersion pour obtenir d'ammoniaque. Suivant le description plus détaillée de l'invention selon les figures. Fig. 1 Arrangement général pour obtenir différences de pression du fond de la mer. Dans un travail marin d'un canal (1), un premier récipient de ballast (2) est chargé, le récipient de ballast ayant des flotteurs (3) pour soutenir le ballast. Quand le premier récipient de ballast est rempli ledit premier récipient est lié à un remorqueur (4) pour le transporter sur une zone d'immersion, dans ladite zone d'immersion le premier récipient de ballast est libéré du remorqueur, en étant lié à une capsule d'immersion (5), et un deuxième récipient de ballast vide (6) est récupéré de la capsule d'immersion. Aussi un récipient de produit (7) est récupéré de la capsule d'immersion, étant changé par un autre récipient de produit vide. Le récipient de produit peut être d'air comprimé, d'air liquide, ... Alors les flotteurs (3) sont libérés du premier récipient de ballast qui est relié à le deuxième récipient de ballast, alors la capsule d'immersion va au fond de mer poussé par le premier récipient de ballast. Le remorqueur transporte le deuxième récipient de ballast au travail marin du canal, en recommençant le cycle. Fig. 2. Capsule d'immersion pour obtenir d'air comprimé. La capsule d'immersion (5) est équipée d'un récipient d'air comprimé (8), d'une valve d'isolement (9), d'un o plusieurs valves d'inondation ou de vidange (10), d'une valve de nivelantion de pression (10a), d'un crochet (11) pour lier la capsule d'immersion avec le récipient de ballast (2), d'une sonde de niveau d'eau (12) pour 20 mesurer le niveau d'eau dedans la capsule d'immersion, et d'un indicateur de pression (13) pour mesurer le pression dehors de la capsule d'immersion. En outre pour éviter que l'air se dissolve dans l'eau de mer aux hautes pressions du fond de la mer, la capsule d'immersion peut être équipée d'un piston séparateur (17). Ledit piston séparateur déclenche la sonde de niveau d'eau (12). Le piston séparateur peut avoir un o plusieurs guides-axes. Le récipient de ballast (2) a un fond pliant (14) qui est commandé ou par la sonde de niveau d'eau ou par une sonde d'espace qui est programmée pour être activée à une distance prédéterminée (16). Quand la profondeur de la mer est connue, la sonde d'espace peut être l'indicateur de pression (13). En outre la sonde d'espace peut être un sonar (15). La densité moyenne de la capsule d'immersion doit être inférieure que la densité de l'eau de mer pour flotter pleine d'eau de mer et avec le récipient d'air comprimé. La zone inférieure de la capsule d'immersion est plus lourde que la zone supérieure pour vidanger d'eau de mer. Pour vidanger la capsule d'immersion, la valve de nivelantion de pression (l0a) doit être ouverte. Le récipient de ballast vide doit flotter sur l'eau de la mer. En outre l'ensemble de capsule d'immersion et récipient de ballast sont équipés des dispositifs pour les signaliser ou radiolocalizer, bien sur ou au-dessous la surface de la mer, particulièrement placés sur la capsule d'immersion. Les valves, le fond pliant, sondes... ils incluent dispositifs de commande, signaux de commande et circuits pour émettre et recevoir lesdits signaux de commande. Fig. 3. Commandement de la capsule d'immersion. La valve d'isolement (9) est ouverte quand le récipient d'air comprimé (8) est adapté à la capsule d'immersion (5) et la valve d'isolement est fermée quand l'eau de mer atteint la sonde de niveau d'eau (12) ou la sonde d'espace est déclenchée. Le fond pliant (14) est ouvert quand l'eau de mer atteint la sonde de niveau d'eau et la sonde d'espace est déclenchée. Les valves d'inondation (10) sont ouvertes quand l'indicateur de pression 10 (13) mesure une pression fixée (par exemple 1.1 at.). Plusieurs des fils électriques (18) transportent les signaux de commande de la sonde d'espace, la sonde de niveau d'eau et l'indicateur de pression à la valve d'isolement, le fond pliant et les valves d'inondation. Les dispositifs de commande peuvent être circuits électroniques (portes AND, OR ou NOT) ou électromécaniques (relais). Fig. 4. Capsule d'immersion pour obtenir d'air liquide. La capsule d'immersion (5) a par exemple de quatre chambres qui sont délimitées par les pistons (19) à (22), chaque piston étant équipé d'une valve d'expansion (19a à 22a) et d'un ancrage limite fixe (19d à 22d); les pistons (20) à (22) sont reliés chacun à une sonde de commande d'expasion (20b) à (22b), à un indicateur de pression limite (20e à 22e) et à un ancrage mobile (20c à 22c), lesdits ancrages mobiles sont pour éviter le mouvement de piston inopportunement. Les valves d'expansion initialement sont fermées. Les valves d'expansion et les ancrages mobiles sont commandés par les 30 sondes de commande d'expasion et l'indicateur de pression limite. Ainsi, étant i=20 ou 21 ou 22, quand le piston i-1 atteint la sonde ib, la valve ia est ouvert jusqu'à ce que l'indicateur de pression limite atteigne une pression prédéterminée, puis la valve ia est fermé, l'ancrage mobile ic est enlevé et la valve (i-1)a est ouvert pour passer l'eau de mer. Chaque ancrage limite fixe arrete le mouvement de son piston relié, soutenant le piston suivant jusqu'à ce que ce dernier piston doit être déplacé. Les murs de la capsule d'immersion doivent être conductrice de la chaleur 10 pour obtenir profit de la basse température du fond de la mer pour refroidir l'air comprimé. À l'heure de submerger la capsule d'immersion, les valves d'expansion doivent être fermées et les ancrage mobile doivent être activés. Selon la capsule d'immersion est submergé, les sondes de commande d'expasion sont déclenchées, alors lesdites sondes de commande d'expansion ouvrent ses associées valves d'expansion, ..., ainsi l'air est refroidi et re-comprimé. Au lieu du récipient d'air comprimé un récipient d'air liquide (23) est fourni. Fig. 5. Capsule d'immersion pour obtenir d'azote et d'oxygène. Elle est très semblable que la fig.2, en ayant les différences suivantes: -la capsule d'immersion n'a pas le piston séparateur parce que l'oxygène doit être dissous dans l'eau de mer, -la sonde de niveau de l'eau est une bouée de niveau d'eau (12a), -un indicateur de pression interne (13a) pour mesurer la pression de l'eau dans la capsule d'immersion, -les murs de la capsule d'immersion doivent être forts, parce que de la pression du fond de la mer est transportée sur la surface de la mer. Le fonctionnement est le suivant: - les valves d'inondation ou de vidange (10) sont ouvertes accordant la différence entre les pressions internes et externes obtenues à partir de l'indicateur de pression (13) et de l'indicateur de pression interne (13a), étant donné que la vitesse d'entrée de l'eau de mer est plus grande que la diffusion de l'oxygène dans l'eau de mer, pour éviter le gaspillage de l'oxygène, - sur le fond de la mer, l'eau de mer de la capsule d'immersion contient plus d'oxygène que d'azote et le récipient d'air comprimé (8) contient plus d'azote que l'oxygène (concernant la proportion habituelle de l'air), - quand le ballast est libéré, les valves d'inondation (10) sont fermées, ainsi la pression interne de la capsule d'immersion est la pression du fond de la mer en maintenant l'oxygène dissoute dans l'eau, - l'azote est enlevé avec le récipient d'air comprimé, -alors l'oxygène est obtenu par la valve d'isolement (9) à la pression atmosphérique parce que sa solubilité diminue avec la pression. Fig. 6. Capsule d'immersion pour obtenir d'ammoniaque. La capsule d'immersion a trois chambres: une chambre d'eau de mer (24), une chambre de chlore (25) et une chambre d'air et hydrogène (26). En outre la capsule d'immersion comporte les électrodes (25a) et (26a), pistons séparateurs (17a) et (17b) et trappes séparatrices (24a) et (24b). L'eau de mer est électrolysé pour obtenir d'hydrogène pour réagir avec de 25 l'azote et l'oxygène, puis les trappes (24a) et (24b) sont fermées. Quand la capsule d'immersion atteint le fond de mer, un détonateur (29) qui est commandé à l'aide de la sonde d'espace est activé, détonant le mélange d'air et d'hydrogène. Chaleur, hydrogène, pression et azote produisent d'ammoniaque. Le chlore est récupéré sur le récipient de chlore (30) à d'haute pression, et l'ammoniaque est récupérée à la pression atmosphérique par la valve d'isolement (9). En outre l'eau de mer de la capsule d'immersion doit contenir d'ammoniaque et de soude caustique. REVENDICATIONS 1. Procédé pour exploiter une différence naturelle de pression en relation avec points sur la surface de la Terre comportant -transporter un récipient d'un point a ladite différence naturelle de pression à un point sur la surface de la Terre, l'intérieur du récipient étant à la différence naturelle de pression, -le point a la différence naturelle de pression étant localisé sur le fond de la mer, particulièrement le récipient étant réutilisable, et le procédé consistant à transporter le récipient de la surface de la mer au fond de la mer au moyen d'un ballast, le ballast étant amovible, puis de récupérer le récipient en libérant ledit ballast. 2. Procédé pour exploiter la différence naturelle de pression selon la revendication 1 consistant à employer ladite différence naturelle de pression: -ou pour obtenir de l'air comprimé, -ou pour séparer de l'air, au moins partiellement, l'oxygène et l'azote, au moyen de la plus grande solubilité de l'oxygène en l'eau que la solubilité de l'azote aux hautes pressions, -ou pour obtenir de l'air liquide, -ou pour obtenir des produits à partir de réactions chimiques à hautes pressions des produits de l'eau de mer ou d'air, comme chlorure, oxygène, azote ou hydrogène. 3. Procédé pour exploiter la différence naturelle de pression selon la revendication 1 ou 2, comportant d'obtenir le ballast de travaux publics marins sur 25 la rivage de la mer. 10 15 20 4. Système pour exploiter une différence naturelle de pression en relation avec des points sur la surface de la Terre comportant -un récipient, l'intérieur du récipient étant à la pression de ladite différence naturelle de pression, -le récipient étant placé sur le fond de la mer, particulièrement un récipient réutilisable, au moyen d'un ballast particulièrement amovible. 5. Système pour exploiter une différence naturelle de pression selon la revendication 4, comportant tous ou plusieurs des dispositifs suivants une capsule d'immersion reliée au récipient par une valve d'isolement, le ballast démontable étant un récipient de ballast ayant un fond pliant, le récipient de ballast étant lié à la capsule d'immersion à l'aide d'un crochet, -l'ensemble de la capsule d'immersion et du récipient de ballast flottant sur l'eau de mer quand le récipient de ballast est vide -la capsule d'immersion fourni d'une ou plusieurs valves d'inondation ou de vidange, d'une valve de nivelation de pression, d'une sonde de niveau de l'eau, d'un indicateur de pression et de dispositifs de signalisation et radiolocalisation, -le récipient de ballast étant muni d'une sonde d'espace comme un sonar, -fils électriques pour les signaux de commande de la sonde de niveau de l'eau, sonde d'espace et l'indicateur de pression aux récipient de ballast et capsule d'immersion, -le fond pliant et la valve d'isolement commandés à l'aide de la sonde de niveau de l'eau et de la sonde d'espace, -les valves d'inondation ou de vidange commandées au moyen de l'indicateur de pression, -d'un ou plusieurs pistons pour séparer l'eau de mer du reste de la capsule d'immersion. 6. Système pour exploiter la différence naturelle de pression selon la revendication 4, caractérisé en ce que -ou la capsule d'immersion est initialement rempli d'air et sur le fond de la mer la capsule d'immersion est rempli d'eau de mer enrichi d'oxygène tandis que le récipient est rempli d'air enrichi d'azote, en ayant un indicateur de pression interne et une sonde de niveau de l'eau particulièrement une bouée. -ou la capsule d'immersion est initialement rempli d'air et sur le fond de la mer la capsule d'immersion est rempli d'eau de mer tandis que le récipient est rempli d'air comprimé. 7. Système pour exploiter la différence naturelle de pression selon la revendication 4, particulièrement pour obtenir de l'air liquide, caractérisé en ce que -la capsule d'immersion est initialement rempli d'air, -la capsule d'immersion est munie de plusieurs chambres consécutives, ayant entre deux chambres consécutives un piston, -chaque piston ayant une valve d'expansion et un ancrage limite fixe, -l'ancrage limite fixe aussi supporte le suivant piston, -le second et suivants pistons étant associés à une sonde de commande d'expasion, à un ancrage mobile et à un indicateur de pression limite, -les valves d'expansion et l'ancrage mobile commandés au moyen des sondes de commande d'expasion et des indicateurs de pression limite, -les murs de la capsule d'immersion étant conducteurs de la chaleur. 8. Système pour exploiter la différence naturelle de pression selon la revendication 4, particulièrement pour obtenir produits à partir de réactions chimiques à hautes pressions des produits de l'eau de mer ou d'air, comme chlorure, oxygène, azote ou 10 hydrogène, caractérisé en ce que -la capsule d'immersion ayant plusieurs chambres de réaction reliées à l'aide des trappes, -la capsule d'immersion est initialement rempli d'un gaz, -étant particulièrement le gaz d'azote et d'oxygène de l'air et de chlore et d'hydrogène de l'eau de mer, -la capsule d'immersion ayant des électrodes pour électrolyser l'eau de mer. 9. Système pour exploiter la différence naturelle de pression selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ballast démontable est obtenu à partir de travaux publics marins sur la rivage de la mer 10. Utilisation d'une différence naturelle de pression obtenu selon cette invention comportant la production d'énergie cinétique au moyen d'une turbine.