Brevet FR3056205A1 — publié le 20180323

N°16 70527 1 Introduction Les Sommets de la Terre, permettent d'anticiper sa destruction, et par la même occasion, mettent en place des règlements pour la sauver. Cependant, la différence de culture, et les intérêts divers et surtout l'histoire, font que ces différents états poussent plus les intérêts individuels aux détriments de la bonne santé de la planète. Est-ce la faute au libre arbitre de chaque état ? Ou à la réglementation utopique, ou aux intérêts individuels, à la recherche de la gloire ? Qu'est ce qui est en cause ? Les états ? les indivis, les intérêts ? L'appel de Severn SUZUKI, du 6 juin 2008, et de l' E.C.O (Environmental Children's Organisation), nous avait beaucoup ému. Nous avions pensé agir, mais juste penser. Je me demande ce qu'elle penserait de la planète terre, des différentes évolutions et engagements pris pour elle. Dans son intervention elle a évoqué la disparition de certaines espèces, car menacées d'extinction. Et c'est le cas des abeilles de nos jours, à cause de la pollution, ou autres ? On ne sait pas encore. Bien sûr, je n'évoque pas le braconnage et autres ... Je repensais aussi à l'évolution industrielle, qui a permis l'avancé de la science, des sociétés, mais aussi de la dégradation de la planète. Cette évolution, ou cet ensemble d'évolution ont permis l'amélioration de vie et dans les transports (je ne vais pas refaire le cours sur l'évolution industrielle). Des emplois plus ou moins valorisant ont été créés... Et lorsqu'il y a une crise qui touche cet éco système en apparence solide, plusieurs vies sont mises en danger. Les lois pour sauver la planète, ne peuvent donc pas être pour la fermeture des usines en cause de la pollution. Ce sera une crise, sans précédente, un chaos. Les différentes crises économiques et industrielles qui ont mis des milliers de personnes, dehors sans abris, sans sous, ne seraient rien comparées à cela. Ce sera une escalade de la violence, et plus encore. Encore un autre constat : dans Paris, un exemple parmi les grandes villes d'Europe, la Mairie voudrait voir circuler moins de véhicules. La prévention routière, les amendes et les contrôles de forces de l'ordre et autres mesures poussent les usagers à utiliser de moins en moins les véhicules. De ce fait, l'achat et l'acquisition diminuent, entrainant une baisse au niveau de la production, et des chômages techniques au sein des personnes travaillant dans l'industrie automobile. La sous production, voire non production équivaut au chômage. Et ce n'est pas seulement les employés qui sont touchés mais c'est souvent toute la région, (fournisseurs, transport, logistique, personnel, tout l'ensemble) qui souffre par le manque d'innovation industrio-écolo-responsable. Des pays qui enfin connaissent la révolution industrielle, ne veulent pas rester en arrière, laisser pour compte au nom de l'écologie ni de la planète. Du coup, ils veulent bien faire des efforts écologiques, mais très modéré voire pas du tout en bafouant les règles de l'environnement et de l'écologie dans le but de rattraper leur retard. Et on ne pourrait pas leur jeter la pierre. À la vue de ses différents constats, il faut apprendre à consommer juste, savoir aussi dépenser, sans sur consommer. Pouvoir égaliser la balance de pollution, apprendre à moins 3056205 2 N°16 70527 polluer. Apprendre à produire que ce qui est bénéfique, ou arriver à neutraliser ce qui détruit la planète. Surtout pourvoir moins polluer, voire ne pas polluer du tout. Réduire donc nos émissions de CO2 et /ou utiliser le CO2 existant sont donc deux défis actuels majeurs. Ce sera une voie audacieuse, et chevaleresque pour répondre d'un 55 coup à ce double défi qui sera de trouver le bon procédé capable de le convertir en consommable. Notre système économique, ne permettra la sauvegarde de la planète que si d'autres moyens d'équilibres de l'exploitation naissent. 60 Ce projet a pour but, de permettre l'évolution de l'industrie quel que soit le pays en développement ou non, et lutter contre la dégradation de la planète. Comment mettre en place des sociétés industrielles, évolutives, écoresponsable et qui ne 65 pollue pas ? Comment faire de la retro réparation de la nature, tout en continuant l'évolution et l'innovation. 2 Secteur ciblé 70 L'idée de ce projet est de permettre à 1 'industrie de continuer par produire tout en émettant moins de col voire pas du tout. Comment cela est-il possible ? Il faut pouvoir mettre en place des systèmes qui transformeront à moindre coût, et très vite voire instantanément, les gaz émis par les industries qui étaient relâchés dans la 75 nature. Ces gaz ne seront pas relâchés dans la nature, mais plutôt acheminés vers des systèmes de recyclage, qui permettraient soit de comprimer en les refroidissants, pour d'autres usages, soit de dissoudre dans l'eau ou pas, afin de transformer en oxygène via la photosynthèse. 80 Le secteur cible représente l'industrie et tout ce qui est autour des gaz à effet de serre. La maitrise des autres gaz émis par les industries a des transformations plus complexes, nécessite plus d'énergie, plus d'emprunte carbone. Nous ne traiterons pas de la transformation de ses gaz dans ce sujet. 3056205 £2£1.91.00002/59L960/1.2 3 N°16 70527 85 3 L'idée Globale Comme cité plus haut il s'agit d'acheminer le CO2 émis par les industries vers des systèmes peu complexes, afin de les faire disparaitre de l'environnement et ainsi, lutter de manière plus efficace, contre le réchauffement. 90 Le CO2 sera acheminé par des tuyaux qui seront une évolution technologique. Je pense à un système, à faible alimentation électrique, ayant des hélices à des dimensions respectées. Ces hélices pourront fonctionner à l'infinie et tournée en mode aspiration grâce à des systèmes de ventilation alimentés et par de faible courante. En bref une consommation d'énergie presque inexistante. 95 3.1 Les tuyaux acheminant col Le tuyau du CO2 aura un diamètre de 50 cm pas plus, et sera doté d'hélices sur lesquelles seront positionnées des aimants. Ces Hélices seront en mode aspiration des gaz 100 émis afin de les acheminer vers le système de transformation. A la hauteur de chaque Hélice, il y a aura d'autres aimants à de bonnes distances afin de permettre le mouvement perpétuel de l'aspiration. 105 Il sera possible de changer le sens de d'aspiration en changement la polarité de courant faible. Il y aura aussi des panneaux solaires et des mini éoliennes afin d'apporter une partie de l'énergie nécessaire pour l'aspiration, et la compression, dissolution, transformation. 110 3.2 Emission et récupération du CO2 Les gaz émis par les fourneaux, ou tout type d'appareil industriel ne vont plus être 115 libérés directement dans l'atmosphère. Les tuyaux vont aspirer ces gaz et permettre leur dissolution, refroidissement ou compression. 3.2.1 Compression 120 En refroidissant le gaz, il diminue de volume. Le but est de pouvoir refroidir les tuyaux afin que le gaz se solidifie. On pourrait avoir du CO2, pour les extincteurs. Ou des Pastilles de CO2, favorable à l'agriculture. On pourrait aussi mettre en terre, afin de produire des gaz hydrocarbures pour les Générations à venir... Non je blague. Il faut 125 vraiment transformer, cet excès de gaz impropre à notre terre avant qu'il ne soit trop tard. En utilisant l'énergie solaire, calorifique et éolienne, on pourra avoir assez d'énergie pour refroidir les tuyaux, et comprimés le gaz. 130 3.2.2 Dissolution Une fois réduite, on peut la dissoudre dans l'eau. La dissolution se fera avec le moins de catalyseur, afin de permettre la vie végétale chlorophyllienne dans l'eau. 3056205 £21l910000Z,591.960/12 4 N°16 70527 135 Ses plantes pratiqueront la photosynthèse non-stop, jusqu'à ce que l'eau devienne claire. Ce qui implique que les torchent étanches seront alimentées par les panneaux solaires et par les mini éoliennes, et par l'électricité de l'usine même. 140 3.2.3 Serre sous pression Co2 La dernière solution est d'acheminer les gaz émis de les refroidir légèrement, afin de diminuer le volume et les libérer dans les serres hermétiquement fermées et sous pression. Il y aura aussi des détecteurs qui pourront indiquer le niveau de CO2 dans la serre. En bref 145 ce sera une serre connectée et high-tech. Ces serres seront dotées de système de filtre qui laisseront sortir l'02, et emprisonneront le CO2. Il y aura des systèmes de sécurité afin que des êtres vivants qui respirent ne se retrouvent pas pris au piège du CO2. Il y aura aussi de fort éclairage, surtout 150 alimenté par les énergies renouvelables, à savoir, chaleur, solaire et éoliennes. Il y aura plusieurs plantes chlorophylliennes, qui ne pratiqueront que la Photosynthèse afin de capturer le CO2 et de libérer de l'Oxygène. 155 3.3 Consommation du CO2 La consommation des CO2 varient en fonctions des plantes et souvent est en rapport avec la teneur en chlorophylle de la plante. 160 3.3.1 Par les plantes aquatiques L'avantage des plantes aquatiques est qu'il n'y aura pas de risques de fuite. De ce fait, il suffit de tester la teneur de l'eau et de savoir si l'opération est finie ou pas. Par contre, le souci serait d'éclairer chaque algue, afin que la magie s'opère. Comment éclairer 165 les plantes dans l'eau. 3.3.2 Par les plantes terres Les plantes chlorophylliennes terrestres sont plus faciles à éclairer. Cependant, le 170 CO2, plus léger que l'air est souvent dans les hauteurs. Il faut alors trouver un moyen d'emprisonner le gaz au niveau de la plante durant la transformation. 3.3.3 Par les industries : extractions des carbones 175 L'extraction du CO2 afin de créer les extincteurs, et / ou les utiliser par les pompiers ou par l'agriculture ... entraine, d'autres moyens logistiques, pouvant produire et augmenter l'empreinte carbone au lieu de la diminuer. Cette partie sera étudiée plus en détail avec des exemples et des chiffres concrets, pour voir la rentabilité. £251.9l000029591.960212 3056205 5 N°16 70527 180 3.4 Durée de vie des plantes et utilisation post photo synthèse Les plantes pratiquent de manière successive la respiration et la photosynthèse. En les forçant seulement à pratiquer cette dernière, elles pourront vite attendre la maturité, et produire beaucoup de chlorophylle, voir muter ... 185 De toute façon, elles devront soit être utilisé pour l'alimentation des herbivores, soit pour l'agriculture soit autre chose... 4 Exemple concret 4.1 Exemple d'usine émettant 200 000 tonnes de CO2/an Considérons l'usine X émettant 200 000 tonnes de CO2 par an. Cette usine serait connue pour l'une des plus pollueuse et devrait payer en Taxe Carbones des sommes colossales. Si elle pouvait réduire en Investissement Ecologique et en diminution de l'émission de carbone, elle n'hésiterait pas une seule fois. 4.1.1 Masse des gaz Pour rappel, la masse d'1 mole de carbone 12 est de 12 grammes. Le calcul de la masse molaire moléculaire du CO2 se réduit comme suit : Mco2= MC + 2-Mo Mao= 12 + 2.16 = 44 g.m01-1 200 Avec la masse volumique de CO2 qui est de 1,87 kg.m-3, le volume de CO2 est alors m V . Soit pour 200 000 tonnes de CO2 on a V = 111 111 111 m3. 205 Le volume calculé a l'air vraiment bien, mais on va plutôt utiliser la masse. TreeCanada estime qu'une plante consomme 7.2 kg ce CO2/an. Hors Lorsque les conditions sont réunies, c'est-à-dire 30° Celsius, un sol riche en magnésium, et des spectres de la lumière optimum, pour la chlorophylle a et la chlorophylle b, on peut atteindre 100 kg/an. Soit durant un cycle de 12 à 14h de soleil sur 24h. 210 Lorsqu'on mettra les plantes sous serres et qu'elles ne feront que la photosynthèse, nous auront une assimilation de CO2 de 1000 kg/an. Donc avec 1000 plantes, on va diminuer en sortie d'usine, 1000 tonnes de CO2, sur les 200 000 tonnes soit 5 pour milles. 215 Et pour les plantes aquatiques chlorophylliennes, on peut multiplier par 5 ce rendement. La solution réside en la compression du CO2 afin de diminuer le volume, pour une absorption plus compacte, par les plantes chlorophylliennes. 220 4.1.2 Qualités ou valeur chimiques Le CO2 est le déchet ultime de la combustion des hydrocarbures, tels que le pétrole ou le gaz naturel, mais aussi de toute autre activité industrielle utilisant des ressources 225 carbonées fossiles. 190 195 3056205 £2919l0000V7591.960Z12 6 N°16 70527 Plusieurs solutions existent : - Injecter le CO2 dans les matériaux tel que le plastique Utiliser comme vecteur énergétique, acide formique ou méthanol 230 - Ou comme énergie renouvelable En résumé le CO2 à de l'avenir 4.2 Comment diminuer les masses volumes et les dissoudre Les moyens de diminution sont des moyens de changements d'états. D'états gazeux à l'état liquide puis solide. Mais quels sont les coûts. 4.2.1 Par refroidissement Refroidir et obtenir de la poudre de CO2 => trop d'énergie dépensée pour le refroidissement. 4.2.2 Par dissolution Dissoudre le CO2 dans l'eau permet d'obtenir de l'eau riche en CO2, utiliser en industrie, recyclage de l'eau. 4.3 Comment les transformer 4.3.1 En énergie renouvelable, En 2011, ADEME a justement lancé un appel à manifestations d'intérêt dans le cadre du Programme d'Investissements d'Avenir, qui ouvre la voie au financement de 255 démonstrateurs dédiés à la valorisation du CO2. De leur côté, des chercheurs du Laboratoire national Lawrence Berkeley, qui sont rattachés à l'Université de Californie, ont eu une idée de génie. Ils ont créé une toute nouvelle façon de produire de l'énergie « propre » en combinant le CO2 et la géothermie. 260 Voici comment ça marche. Le CO2 capté dans l'air est injecté à trois kilomètres de profondeur dans le sol, où règne une température de 125°C, soit suffisamment pour que le CO2 atteigne un « état critique » et devienne un fluide supercritique. Ensuite, le CO2 est ramené à la surface et placé dans une turbine qui transforme la chaleur en électricité. Après quoi, le cycle recommence, le CO2 est réinjecté une seconde fois dans le sol, et ainsi 265 de suite. Le procédé testé en ce moment même dans le Mississippi vise à transformer le CO2 en source d'énergie renouvelable. Conf Figure 1 : 235 240 245 250 270 Mais le coût élevé et la sécurité à mettre en place n'ont pas permis une bonne évolution du projet. 3056205 7 N°16 70527 4.3.2 Par la photosynthèse des plantes 275 L'équation globale de la photo s'énonce comme suit. 2n CO2 + 2n AH2 + photons 2(CH2O)n + 2n AO, où A représente un donneur d'électrons. Nous allons voir en détails les différents cas possibles et leur débouché. Conf Figure 2 : 280 4.3.2.1 Photosynthèse Oxygénique L'eau est le donneur d'électron. Ce qui en résumé donne : 2n CO2 + 2n H20 + photons -> 2(CH2O)n + 2n 02. 285 On obtient donc la libération d'oxygène et de sucre, qui pourrait être exploité par les êtres vivants. Nous savons tous ce qu'on pourrait faire du sucre et ce que le sucre pourrait nous faire : fleur +abeilles ... 4.3.2.2 Photosynthèse AnOxygénique 290 En utilisant cette photosynthèse, on pourrait pratiquer la photosynthèse à sec. On aura alors comme donner d'électrons le sulfure d'hydrogène. Comment ? Une fois le CO2 compressé, le déposé dans un containeur sous pression avec des algues vertes. La décomposition de cet algue créera de la H2S et ensuite il en résultera : un 295 composé sucré, du Soufre et de l'eau. 2n CO2 + 4n H2S + photons -> 2(CH2O)n + 4n S + 2n H20. 4.3.2.3 Photosynthèse autres... 300 D'autres donneurs d'électrons peuvent être ajouté et mélangé à l'eau, aux algues bleues ou les algues vertes, à la lumière et au CO2. Nous pourrons avoir : le fer ferreux Fe2+, les ions nitrite NO2-, voire des composés organiques tels que des acides et des alcools simples, par exemple l'acide acétique CH3COOH et l'éthanol CH3CH2OH. 305 4.3.3 Photosynthèse par Air / dans l'eau 4.3.3.1 Dans l'air Les plantes ayant plus de concentration en chloroplastes donc en chlorophylle sont les 310 plus recherchées. Afin d'accroitre la teneur en chlorophylles, ces plantes devraient grandir dans un milieu riche en magnésium. Le CO2 se propage plus rapidement dans l'aire que dans l'eau, donc on devrait miser sur les plantes à forte teneur en chlorophylle et à la consommation de Col/ H élevé. 315 4.3.3.2 Dans l'eau Le CO2 se dissous plus lentement dans l'eau. Souvent se transforme en HCO3, ce qui en limite encore davantage les quantités disponibles pour la photosynthèse. Conf Figure 3 : 3056205 f28l9L00002759L960212 8 N°16 70527 320 Toutefois, au vu de la quantité à dissoudre, et de l'ajout de l'éthanol, et d'autres donneurs d'électrons, la photosynthèse aquatique se fera beaucoup plus rapidement que d'habitude. Conf figure 7 : Avec la rubisco, la lumière dans l'eau et des catalyseurs, cette réaction jadis lente se 325 fera à sa vitesse maximum, et de manière continue à l'aide d'enzyme et de lumière du Jour. Conf Figure 4 : 4.3.3.3 Des lampes à installer sur chaque plante dans la sphère 330 Afin d'optimiser la photosynthèse, seul les spectres de lumière intéressante seront projetés. Conf Figure 5 : On remarque que certaines longueurs d'ondes sont plus favorables que d'autres. Donc chez les plantes ayant plus de Chlorophylles A, les longueurs d'ondes comprissent 335 entre [400 et 420] et 1670 et 690], et pour les chlorophylles [440 et 480] et [610 et 640]. Il faut donc miser sur des Lampes à spectres que sur des Lumières naturelles. 4.3.4 Choix des plantes 340 Nous ne pouvons choisir, pour le moment, puisqu'on peut aussi bien opter pour le recyclage Aquatique, que Terrestre, que sous pression... Tout dépend de la possibilité de l'usine à adapter les installations, de la quantité de CO2 émise, et des normes de sécurité. De manière générale nous opterons pour des plantes respectant la règle suivante : 345 Cons CO2 >= 1.5 X Cons 02. 4.3.4.1 Plantes à utiliser comme engrais ? On peut utiliser les plantes comme engrais, via le composte, ou en les enterrant 350 directement. 4.3.4.2 Plantes à utiliser pour l'apport du sucre. La transformation du Co2 par la chlorophylle apporte les nutriments essentiels à la 355 plante. Nous pourrons par la suite, explorer, cet apport nutritif afin d'améliorer notre consommation, verte. Conf Figure 6 : 5 Conclusion 360 Nous avons les moyens de rendre meilleur notre planète. Nous ne devons pas attendre le dernier moment pour essayer de la sauver. Lors des la crise mondiale de 2008, en Europe, il y a eu plein de plan de sauvetage des divers institutions financières. Mais pourquoi ne pas travailler maintenant pour la sauvegarde de notre planète avant la date limite. Les moyens existent, mais peut être peu profitable, pour certaines personnes. Le véritable 365 profil serait notre héritage pour le futur et la préservation de notre éco système, et de toutes les espèces. REVENDICATIONS1) Procédé de diminution de CO2 émis par les industries, caractérisé par les étapes suivantes : - Aspiration du CO2 et des gaz issus de l'industrie vers le système par des tuyaux - Acheminement du CO2 par des tuyaux dotés d'hélices pouvant tourner en mode souffleur ou absorption, et qui fonctionne avec l'énergie verte, basse et faible tension. 2) Procédé selon la revendication 1, comportant en outre une étape de compression du CO2 permettant d'obtenir du CO2 solide, par refroidissement. 3) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes de : Dissolution du CO2 soluble dans l'eau d'une serre comportant des plantes aquatiques. Photosynthèse par l'éclairage en longueur d'onde permettant une meilleure absorption des plantes aquatiques à forte teneur en chlorophylle. 4) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes de : Photosynthèse par l'éclairage en longueur d'onde permettant une meilleure absorption de plantes terrestres d'une serre sous pression. Filtration, filtre à air, en emprisonnant le CO2 et laissant passer 1'02 5) Installation de diminution du CO2 émis par les industries permettant de mettre en oeuvre le procédé selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'il comprend : Un tuyau doté d'hélices pouvant tourner en mode souffleur ou absorption, et qui fonctionne avec de l'énergie basse et faible. Compression du CO2 émis. Un système de serre sous pression alimenté par des énergies renouvelables telles que solaire et éolienne comportant : o Soit Des plantes terrestres chlorophylliennes, éclairées en longueur d'ondes favorable à une forte photosynthèse o Soit Des plantes aquatiques chlorophylliennes, dans un bassin dans lequel, le CO2 a été dissout, et éclairées en longueur d'ondes favorable à une forte photosynthèse Un filtre emprisonnant le CO2 et laissant passer 1'02, permettant ainsi de relâcher dans la nature de l'air filtré et non de l'air polluée.40