Brevet FR2979914A1 — publié le 20130315

La présente invention concerne un produit de dessalement de route pour faire fondre la glace et la neige. L'enjeu du maintien des conditions de conduite et d'accessibilité des routes par temps neigeux/verglaçant est une question très importante dans de nombreux pays, en particulier en France. On constate de plus ne plus que les conditions météorologiques se dégradent en hiver, aboutissant à des situations particulièrement difficiles à gérer tant humainement que techniquement pour les usagers et le personnel chargé du maintien de la viabilité du réseau routier. En effet, les routes enneigées ou verglacées peuvent provoquer des dommages humains et matériels conséquents, engendrer des centaines ou milliers d'heures de travail perdues pour les sociétés, bloquer toute ou partie d'un trajet routier pouvant aboutir à une paralysie plus ou moins importante du réseau routier et à des situations d'urgence comme il est de plus en plus courant d'en rencontrer, quand bien même tout est prévu pour les éviter. Les solutions pour déneiger les routes existent depuis longtemps. Outre les moyens mécaniques mis en jeu tels que les 20 déneigeuses, il existe également, en supplément ou en remplacement, des solutions chimiques pour faire fondre la neige ou la glace. A cet effet, il est courant d'utiliser ce que l'on appelle un fondant routier qui, grâce à sa composition, permet d'abaisser le point de congélation de l'eau. Pour une quantité de fondant donnée, 25 la quantité de glace/neige fondue décroît avec l'abaissement de la température du mélange. Plus la température peut être maintenue élevée et sur une grande durée plus le fondant est efficace. Cependant, à une certaine température, dite eutectique, il ne peut plus se former de solution saline et la fonte cesse. 30 La concentration eutectique reflète la qualité de fondant nécessaire pour abaisser le point de congélation à la température eutectique. A cette température, la fonte est très lente. Cependant, si le fondant comporte une concentration trop élevée en sel, en particulier si on dépasse la concentration eutectique, les cristaux 35 sont précipités sans abaisser la température de congélation. Ainsi, l'usage d'une trop grande quantité de sel constitue un gaspillage, n'est pas écologique pour les terres et l'eau (difficulté de retraitement) et diminue l'efficacité de la fonte de la glace par action chimique. La chaleur nécessaire pour faire fondre la glace/neige 5 provient à la fois de l'air ambiant et du support, principalement la chaussée et ses bas côtés. Lorsqu'un fondant est d'abord ajouté à la glace/neige, l'élimination de la chaleur nécessaire pour la fonte de la glace/neige abaisse la température du mélange de glace/neige et d'eau jusqu'à ce qu'elle soit égale à celle de la concentration 10 saline. Cependant, à mesure que la glace/neige fond, la concentration en sel diminue et la température d'équilibre augmente. Il s'ensuit donc que la fonte de la glace/neige par addition d'un fondant entraîne un abaissement initial de la température, suivi de l'accroissement graduel de la température au fur et à mesure que la 15 glace/neige fond. La plupart des fondants routiers sont à base de chlorure de sodium, de calcium, ou de magnésium, ou des mélanges de ceux-ci. Le chlorure de calcium est le fondant le plus utilisé. Il est formé (en % de la masse totale) d'environ 40% de sodium et 60% de chlore. Le 20 chlorure de calcium est le deuxième fondant le plus utilisé et il comprend (en % de la masse totale) environ 36% de calcium et 64% de chlore). Enfin, le chlorure de magnésium est également utilisé et comporte (en % de la masse totale) 26% de magnésium et 74% de chlore. 25 Des additifs, tels que des antimottants ou des antiagglomérants, peuvent être utilisés pour éviter la reprise en masse. Le plus souvent il s'agit d'hexacyanoferrates de sodium, de potassium ou de calcium. Il existe également des solutions alternatives ou 30 complémentaires faisant appel au sable ou encore à des copeaux de bois telle que décrit dans US 2010227168. Ces produits, qui ne sont pas à proprement parler des fondants routiers, agissent principalement sur le principe de rendre la route un peu plus abrasive afin que les véhicules puissent continuer de 35 circuler à faible vitesse, cette circulation se faisant donc en général sur la couche de glace ou de neige tassée. Cependant, toutes les solutions citées ne donnent pas entièrement satisfaction. En effet, dans les régions froides où ils sont utilisés de manière abondante et fréquente, les fondants routiers affectent l'environnement en le salinisant. C'est notamment une cause de régression ou de disparition locale des saumons ou de certains amphibiens au canada, provoquant un déséquilibre écologique. Le sel peut également affecter les arbres qui le captent grâce à leurs racines et l'accumulent. Au-delà de certains taux, l'arbre meurt ou devient improductif. Lors d'incendies de forêt ou dans les cheminées, la combustion de bois imprégné de fondants est source potentiel d'intoxication. II est également connu que ces fondants salins abîment considérablement les routes, les véhicules, les équipements du 15 réseau de retraitement des eaux de pluies, etc. En raison de leur action, les fondants transportent souvent des métaux lourds (plomb, zinc, aluminium, cadmium, nickel, sodium, mercure, fer, chrome ou cuivre) présents sur les routes et issus de l'usure des pneumatiques, plaquettes de frein, carrosserie ou autre 20 équipement routiers corrodés. Cette dispersion de produit dangereux qui contribue à la pollution des sols par ruissellement naturel lors de la fonte n'est pas tolérable. Le sable et les copeaux de bois ont pour inconvénient qu'ils sont particulièrement difficiles à éliminer des routes dans le sens 25 où il subsiste une grosse quantité de matière pouvant boucher les canalisations. L'élimination de ces résidus de fonte est donc longue et difficile et nécessite l'utilisation de machines et d'hommes. En ce qui concerne plus spécifiquement le sable, des études faites sur ces techniques montrent que l'énergie primaire totale 30 consommée pendant la fabrication des gravillons et leur dispersion sur le réseau routier est comparativement trois fois plus importante que celle consommée lors de l'élaboration et l'épandage de sels. L'avantage en terme chimique que possèdent les gravillons ou les copeaux de bois sur les fondants est donc fortement limité par une 35 dépense énergétique élevée et des conditions très contraignantes d'élimination des résidus. Ainsi, tout moyen chimique de fonte de la glace/neige se doit d'être efficace c'est-à-dire qu'il doit agir le plus vite possible, pour que le réseau routier soit accessible rapidement, mais aussi avec une longévité dans le temps conséquente pour empêcher que la route soit de nouveau gelée/enneigée impraticable. De plus, la question du coût de fabrication, d'utilisation, d'élimination/retraitement des moyens chimiques utilisés doit être prise en compte pour minimiser l'impacte financier sur les communes et donc les impôts locaux. Ainsi, certaines rues ne sont tout simplement pas déneigées faute de temps ou d'argent, car d'autres sections du réseau routier sont considérées comme plus importantes d'un point de vue trafic et utilité économique. Cela peut avoir des conséquences diverses sur les services publiques (école), la santé (déplacement difficiles des médecins, ambulances ou infirmières) ou plus globalement sur l'économie. A cela s'ajoutent les problèmes pratiques d'approvisionnement (quantité, coûts, transport, stockage, prévision d'une année sur l'autre, risque de pénurie) et d'épandage des fondants (quantité et 20 état du matériel disponible, besoins humains, choix du meilleur moment pour l'épandage). En résumé, il faut arriver à satisfaire tout le monde. Enfin, le fondant utilisé se doit être écologique et avoir un impacte le plus minime possible sur l'environnement (eau, terres, 25 végétaux, écosystèmes aquatiques) pour éviter tout risque de pollution des sols, de la nappe phréatique, des plantes, des animaux, etc. A l'heure actuelle, il convient de constater qu'aucune des solutions ne répond aux critères requis. 30 Un but de la présente invention est donc de résoudre les problèmes cités précédemment, à l'aide d'une solution simple à fabriquer, peu coûteuse, facile à utiliser et optimisée en termes d'efficacité. Ainsi, la présente invention a pour objet un produit organique 35 entièrement biodégradable destiné à la fabrication d'un fondant routier de déneigement/décongélation du sol ou d'un engrais agricole biologique, comportant au moins un sel par exemple sous forme de grains, saumure ou bouillie, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une matière d'origine végétale constitué par au moins un déchet issu d'un processus de pression/extraction d'huile, de vinification ou de broyage. Selon des modes de réalisation préférés, le dispositif conforme à la présente invention comprend l'une au moins des caractéristiques suivantes : - la matière d'origine végétale est extraite par 10 pression/extraction à partir d'au moins un protéo-oléagineux, tel que le tournesol, le colza, ou les pépins de raisin ; - la matière d'origine végétale est constituée de pépins et/ou de pulpe de raisin ; - la matière d'origine végétale est constituée de déchets 15 broyés de bois ou de rafles de maïs ; - le sel est un chlorure de calcium, de potassium, de magnésium ou de sodium ou tout mélange de ceux-ci ; - le produit comporte entre environ 20 et 50% de sel ; - le produit se présente sous une forme compacte de granules, 20 bouchons, bâtonnets ou plaques ayant une humidité relative inférieure à 10%, de préférence de l'ordre de 5 à 6% ; - sa granulométrie est comprise entre environ 0,5 et 3 mm pour les granules, de l'ordre de 1 à 5 mm pour les bouchons, supérieure à approximativement 10 mm pour les bâtonnets et supérieure ou égale à 25 sensiblement 30 mm pour les plaques ; - le produit comporte en outre une matière liante d'origine naturelle réduisant ou évitant son délitement, en particulier des vinasses, mélasses ou tout autre liant naturel biodégradable ; L'invention se rapporte également à un procédé de fabrication 30 d'un produit organique entièrement biodégradable destiné à la fabrication d'un fondant routier de déneigement/décongélation du sol ou d'un engrais agricole biologique, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger, à un sel par exemple sous forme de grains, saumure ou bouillie, une matière d'origine végétale constitué par au 35 moins un déchet issu d'un processus de pression/extraction d'huile, de vinification ou de broyage. Avantageusement le procédé comprend une étape de pression/extraction à partir d'au moins un protéo-oléagineux, tel que le tournesol, le colza, ou les pépins de raisin pour réaliser la matière d'origine végétale ou une étape récupération de pépins et/ou de pulpe de raison pour réaliser la matière d'origine végétale ou une étape de broyage de bois ou de rafles de maïs pour réaliser la matière d'origine végétale. Selon un mode préféré de réalisation, le procédé comprend les étapes suivantes consistant à : - humidifier la matière végétale avec un premier pourcentage déterminé de saumure de chlorure de magnésium, de potassium et/ou de calcium, - homogénéiser le mélange dans un pétrin à socs pendant une première durée déterminée, - ajouter au mélange homogénéisé un second pourcentage déterminé de chlorure de magnésium, de potassium et/ou de calcium en poudre et/ou en grain, - homogénéiser de nouveau le mélange dans le pétrin à socs pendant une deuxième durée déterminée, - transférer le pré-mix dans un granulateur à tube, une filière ou une thermo-presse pendant une troisième durée déterminée, et - sécher les granules, bouchons, bâtonnets ou plaques ainsi obtenues à environ une température déterminée selon une quatrième durée déterminée jusqu'à obtenir une humidité relative déterminée 25 inférieure à 10%. En particulier, le premier pourcentage déterminé est d'environ 20 à 30, la première durée déterminée est d'environ 1 à 3 heures, le second pourcentage déterminé est d'environ 10 à 20%, la deuxième durée déterminée est d'environ 1 à 2 heures, la troisième durée 30 déterminée est d'environ 1 à 2 heures, la température déterminée est d'environ 250°C et la quatrième durée déterminée est d'environ 30 mn à 2 heures, et l'humidité relative est d'environ 5 à 6 %. Idéalement, la granulométrie obtenue est d'environ 0,5 à 3 mm pour les granules, environ 1 à 5 mm pour les bouchons, supérieure ou 35 égale à environ 10 mm pour les bâtonnets et supérieure ou égale à environ 30 mm pour les plaques. Enfin, le procédé peut en outre comporter une étape de mélange à une matière liante anti délitement tel que des vinasses, mélasses ou tout autre liant naturel biodégradable. Ainsi, la présente invention permet de réduire de 20 à 50% le 5 taux de sel apporté chaque saison pour le déneigement, tout en ayant des performances supérieures. La durée de vie du produit permet par ailleurs d'économiser des épandages supplémentaires. En effet, il s'avère après études qu'en cas de rechute de neige ou regel, le produit selon la présente 10 invention reste efficace et continue son action de fondant de sorte que l'ajout de produit est inutile ou minime. La rémanence du produit est supérieure à quatre semaines, étant donné la forme et la composition granulaire qui libère la quantité de sel strictement nécessaire pour atteindre la température eutectique et optimiser la 15 fonte. Le reste du sel contenu dans les granules est retenu de manière à pouvoir être libéré ultérieurement en fonction des besoins futurs. La formation éventuelle de verglas est également retardée. L'effet préventif est rallongé par rapport aux fondants actuels et ce quelques soient les intempéries. 20 Cela permet donc non seulement des économies en terme de produit à fabriquer/stocker mais également en terme de temps-homme et de machine. Une moindre utilisation des machines d'épandage permet notamment de réduire notablement les dépenses de maintenance. Par ailleurs, une quantité inférieure étant nécessaire pour 25 faire fondre une même zone glacée, l'impact écologique est encore réduit. En outre il n'y a aucun problème d'accumulation comme on le rencontre pour les copeaux de bois ou les gravillons lorsqu'ils sont utilisés seuls, ce qui engendre une économie de ramassage à la fin de l'hiver, en plus de l'économie faite sur l'épandage tout au long 30 de la période froide. La composition du produit n'altère pas les matériaux fragiles et évite la corrosion en raison du taux de sel plus faible que dans les fondants de l'art antérieur. L'efficacité du produit selon la présente invention est assurée par une réaction exothermique performante et continue 35 permettant une fonte rapide de la neige et de la glace grâce à un fort dégagement de chaleur. En effet, selon les dosages choisis des divers éléments entrant dans la constitution du fondant, et dans des conditions optimales, l'élévation de température peut être au moins deux fois plus importante qu'un déverglaçant classique. La couleur naturelle du produit est aussi un indicateur visuel 5 permettant de répartir idéalement et d'optimiser la qualité de la fonte en épandant la quantité optimale de fondant, ni trop ni trop peu. Sur le plan de la sécurité, sa forme granulaire et sa composition permettent de former un tapis antidérapant naturel 10 sécurisant également le passage des piétons ou des véhicules légers. L'utilisation des résidus biodégradables d'origine naturelle cités précédemment, par exemple les pépins de raisin ou les déchets de rafles de maïs, permet également d'augmenter l'adhérence des véhicules, sans que le produit soit agressif pour les pneus ou pour 15 les sols. Le produit peut également être utilisé comme engrais biologique entièrement biodégradable que les agriculteurs peuvent épandre sur leurs terres. Du fait de sa composition, il permet d'apporter des minéraux et de former une protection de la terre 20 contre certaines agressions extérieures. Il va de soi que la description détaillée de l'objet de l'Invention, donnée uniquement à titre d'illustration, ne constitue en aucune manière une limitation, les équivalents techniques étant également compris dans le champ de la présente invention. 25 REVENDICATIONS1. Produit organique entièrement biodégradable destiné à la fabrication d'un fondant routier de déneigement/décongélation du sol ou d'un engrais agricole biologique, comportant au moins un sel par exemple sous forme de grains, saumure ou bouillie, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une matière d'origine végétale constitué par au moins un déchet issu d'un processus de pression/extraction d'huile, de vinification ou de broyage. 2. Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière d'origine végétale est extraite par pression/extraction à partir d'au moins un protéo-oléagineux, tel que le tournesol, le colza, ou les pépins de raisin. 3. Produit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que 15 la matière d'origine végétale est constituée de pépins et/ou de pulpe de raisin. 4. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière d'origine végétale est constituée de déchets broyés de bois ou de rafles de maïs. 20 5. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le sel est un chlorure de calcium, de potassium, de magnésium ou de sodium ou tout mélange de ceux-ci. 6. Produit selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte entre environ 20 et 50% de sel. 7. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il se présente sous une forme compacte de granules, bouchons, bâtonnets ou plaques ayant une 30 humidité relative inférieure à 10%, de préférence de l'ordre de 5 à 6%. 8. Produit selon la revendication 7, caractérisé en ce que sa granulométrie est comprise entre environ 0,5 et 3 mm pour les granules, de l'ordre de 1 à 5 mm pour les bouchons, supérieure à 35 approximativement 10 mm pour les bâtonnets et supérieure ou égale à sensiblement 30 mm pour les plaques. 9. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que qu'il comporte en outre une matière liante d'origine naturelle réduisant ou évitant son délitement, en particulier des vinasses, mélasses ou tout autre liant naturel biodégradable. 10. Procédé de fabrication d'un produit organique entièrement biodégradable destiné à la fabrication d'un fondant routier de déneigement/décongélation du sol ou d'un engrais agricole biologique, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger, à un sel par exemple sous forme de grains, saumure ou bouillie, une matière d'origine végétale constitué par au moins un déchet issu d'un processus de pression/extraction d'huile, de vinification ou de broyage. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il 15 comprend une étape de pression/extraction à partir d'au moins un protéo-oléagineux, tel que le tournesol, le colza, ou les pépins de raisin pour réaliser la matière d'origine végétale. 12. Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il comprend une étape récupération de pépins et/ou de pulpe de 20 raison pour réaliser la matière d'origine végétale. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de broyage de bois ou de rafles de maïs pour réaliser la matière d'origine végétale. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, 25 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes consistant à : - humidifier la matière végétale avec un premier pourcentage déterminé de saumure de chlorure de magnésium, de potassium et/ou de calcium, - homogénéiser le mélange dans un pétrin à socs pendant une 30 première durée déterminée, - ajouter au mélange homogénéisé un second pourcentage déterminé de chlorure de magnésium, de potassium et/ou de calcium en poudre et/ou en grain, - homogénéiser de nouveau le mélange dans le pétrin à socs 35 pendant une deuxième durée déterminée,- transférer le pré-mix dans un granulateur à tube, une filière ou une thermo-presse pendant une troisième durée déterminée, et - sécher les granules, bouchons, bâtonnets ou plaques ainsi obtenues à environ une température déterminée selon une quatrième 5 durée déterminée jusqu'à obtenir une humidité relative déterminée inférieure à 10%. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que : - le premier pourcentage déterminé est d'environ 20 à 30, - la première durée déterminée est d'environ 1 à 3 heures, 10 - le second pourcentage déterminé est d'environ 10 à 20%, - la deuxième durée déterminée est d'environ 1 à 2 heures, - la troisième durée déterminée est d'environ 1 à 2 heures, - la température déterminée est d'environ 250°C et la quatrième durée déterminée est d'environ 30 mn à 2 heures, 15 - l'humidité relative est d'environ 5 à 6 %. 16. Procédé selon la revendication 14 ou la revendication 15, caractérisé en ce que la granulométrie obtenue est d'environ 0,5 à 3 mm pour les granules, environ 1 à 5 mm pour les bouchons, supérieure ou égale à environ 10 mm pour les bâtonnets et supérieure ou égale à 20 environ 30 mm pour les plaques. 17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de mélange à une matière liante anti délitement tel que des vinasses, mélasses ou tout autre liant naturel biodégradable.