Brevet FR3134810A1 — publié le 20231027

L’invention concerne l’utilisation, comme fluide de refroidissement par immersion directe, d’une composition comprenant de 80 à 100% en poids, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’un fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité à 28 jours mesurée selon la norme OCDE 301B supérieure ou égale à 60%. FLUIDE DE REFROIDISSEMENT BIODEGRADABLE PAR IMMERSION DIRECTE DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION L’invention concerne l’utilisation d’un fluide isoparaffinique facilement biodégradable comme fluide de refroidissement par immersion directe, en particulier pour les data center (en français « centres de données ». L’invention concerne également un système de refroidissement et un procédé de refroidissement par immersion directe dans un fluide de refroidissement isoparaffinique facilement biodégradable. ETAT DE LA TECHNIQUE L’économie des données est en plein essor. Beaucoup d’aspects de notre vie quotidienne (appareils intelligents, maisons, villes et véhicules autonomes) dépendent de centres de données, appelés « data centers » comprenant notamment de très nombreux ordinateurs et de très nombreux serveurs. Ces centres ont un coût important en termes de consommation d'énergie. De nombreuses techniques peuvent être utilisées pour refroidir des dispositifs électroniques (par exemple, des processeurs, des mémoires, des dispositifs de mise en réseau et d'autres dispositifs générant de la chaleur) qui sont situés dans les data center. Par exemple, une convection forcée peut être créée en fournissant un flux d'air de refroidissement au-dessus des dispositifs. Des ventilateurs situés à proximité des dispositifs, des ventilateurs situés dans des salles de serveurs informatiques et/ou des ventilateurs situés dans des conduits en communication fluidique avec l'air entourant les dispositifs électroniques, peuvent forcer le flux d'air de refroidissement dans les data center. Plus récemment, des systèmes de refroidissement par immersion dans un liquide de refroidissement ont été développés. Le refroidissement liquide à immersion directe monophasée signifie que le liquide de refroidissement ne change pas de phase lors du processus de refroidissement (de dissipation de chaleur) des organes du data center. Des liquides de refroidissement par immersion directe monophasée ont été développés. Il s’agit typiquement de composés fluorocarbonés. Ces composés sont des gaz à effet de serre puissants qui peuvent avoir un impact sur la couche d’ozone (pouvoir de réchauffement global, en anglais « Global Warming Potential »). La présente invention a pour objectif de fournir un fluide hydrocarboné facilement biodégradable comme fluide de refroidissement par immersion directe en monophasée de data center. L’invention concerne l’utilisation, comme fluide de refroidissement par immersion directe, d’une composition comprenant de 80 à 100% en poids, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’un fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité à 28 jours mesurée selon la norme OCDE 301B supérieure ou égale à 60%. Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné comprend par rapport au poids total du fluide hydrocarboné : au moins 95% en poids d’isoparaffines, et/ou au plus 5% en poids de paraffines normales, et/ou au plus 1% en poids de naphtènes, et/ou moins de 50 ppm en poids d’aromatiques. Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné présente : un point éclair supérieur ou égal à 110°C, de préférence supérieur ou égal à 120°C, voire supérieur ou égal à 140°C selon la norme ASTM D93, et/ou une viscosité cinématique à 40°C inférieure ou égale à 5 cSt, de préférence inférieure ou égale à 4 cSt. Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné présente : un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 200 à 400°C, de préférence de 240 à 350°C, de préférence encore de 250 à 340°C, et/ou une différence entre le point final d’ébullition et le point initial d’ébullition allant de 10°C à 80°C, de préférence de 20°C à 50°C. Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné comprend, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné : de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C15 et de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, ou de 5 à 15% en poids d’isoparaffines en C15, de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17, et de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C18, ou de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17 et de 60 à 90% en poids d’isoparaffines en C18. Selon un mode de réalisation, la composition comprend 100% en poids du fluide de refroidissement. Selon un autre mode de réalisation, la composition comprend en outre, par rapport au poids total de la composition, de 0,01 à 20% en poids d’additifs choisis de préférence parmi les antioxydants, les retardateurs de flamme et leur mélange. L’invention concerne également un système de refroidissement par immersion directe, comprenant : un bain comprenant une composition comprenant 80 à 100% en poids d’un fluide hydrocarboné, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité à 28 jours mesurée selon la norme OCDE 301B supérieure ou égale à 60%, au moins un organe à refroidir immergé partiellement ou totalement dans la composition. Selon un mode de réalisation du système de refroidissement, l’organe à refroidir est un organe d’un centre de données. Selon un mode de réalisation du système de refroidissement, le fluide hydrocarboné comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : le fluide hydrocarboné comprend par rapport au poids total du fluide hydrocarboné : au moins 95% en poids d’isoparaffines, et/ou au plus 5% en poids de paraffines normales, et/ou au plus 1% en poids de naphtènes, et/ou moins de 50 ppm en poids d’aromatiques ; et/ou le fluide hydrocarboné présente : un point éclair supérieur ou égal à 110°C, de préférence supérieur ou égal à 120°C, voire supérieur ou égal à 140°C selon la norme ASTM D93, et/ou une viscosité cinématique à 40°C inférieure ou égale à 5 cSt, de préférence inférieure ou égale à 4 cSt ; et/ou le fluide hydrocarboné présente : un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 200 à 400°C, de préférence de 240 à 350°C, de préférence encore de 250 à 340°C, et/ou une différence entre le point final d’ébullition et le point initial d’ébullition allant de 10°C à 80°C, de préférence de 20°C à 50°C ; et/ou le fluide hydrocarboné comprend, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné : de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C15 et de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, ou de 5 à 15% en poids d’isoparaffines en C15, de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17, et de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C18, ou de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17 et de 60 à 90% en poids d’isoparaffines en C18. Selon un mode de réalisation du système de refroidissement, la composition comprend 100% en poids du fluide de refroidissement. Selon un mode de réalisation du système de refroidissement, la composition comprend en outre, par rapport au poids total de la composition, de 0,01 à 20% en poids d’additifs choisis de préférence parmi les antioxydants, les retardateurs de flamme et leur mélange. L’invention a également pour objet un procédé de refroidissement par immersion directe comprenant une étape d’immersion totale ou partielle d’au moins un organe à refroidir dans une composition comprenant 80 à 100% en poids d’un fluide hydrocarboné, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité à 28 jours mesurée selon la norme OCDE 301B supérieure ou égale à 60%, par rapport au poids total des atomes de carbone. Selon un mode de réalisation du procédé de refroidissement, l’organe à refroidir est un organe d’un centre de données. Selon un mode de réalisation du procédé de refroidissement, l’organe à refroidir est un organe d’un centre de données. Selon un mode de réalisation du procédé de refroidissement, le fluide hydrocarboné comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : le fluide hydrocarboné comprend par rapport au poids total du fluide hydrocarboné : au moins 95% en poids d’isoparaffines, et/ou au plus 5% en poids de paraffines normales, et/ou au plus 1% en poids de naphtènes, et/ou moins de 50 ppm en poids d’aromatiques ; et/ou le fluide hydrocarboné présente : un point éclair supérieur ou égal à 110°C, de préférence supérieur ou égal à 120°C, voire supérieur ou égal à 140°C selon la norme ASTM D93, et/ou une viscosité cinématique à 40°C inférieure ou égale à 5 cSt, de préférence inférieure ou égale à 4 cSt ; et/ou le fluide hydrocarboné présente : un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 200 à 400°C, de préférence de 240 à 350°C, de préférence encore de 250 à 340°C, et/ou une différence entre le point final d’ébullition et le point initial d’ébullition allant de 10°C à 80°C, de préférence de 20°C à 50°C ; et/ou le fluide hydrocarboné comprend, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné : de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C15 et de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, ou de 5 à 15% en poids d’isoparaffines en C15, de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17, et de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C18, ou de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17 et de 60 à 90% en poids d’isoparaffines en C18. Selon un mode de réalisation du procédé de refroidissement, la composition comprend 100% en poids du fluide de refroidissement. Selon un mode de réalisation du procédé de refroidissement, la composition comprend en outre, par rapport au poids total de la composition, de 0,01 à 20% en poids d’additifs choisis de préférence parmi les antioxydants, les retardateurs de flamme et leur mélange. L’invention permet de fournir un fluide de refroidissement présentant une excellente résistance au vieillissement. En effet, l’utilisation comme fluide de refroidissement par immersion implique une utilisation prolongée du même fluide, pouvant aller jusqu’à 5 ans voire 10 ans. Par conséquent, il est avantageux que le fluide soit très stable dans le temps, autrement dit, il est avantageux qu’il ne se dégrade pas avec le temps. Les inventeurs ont ainsi découvert que le fluide hydrocarboné défini dans la présente invention était particulièrement stable au vieillissement, stabilité qui est notamment due à la teneur en aromatiques inférieure à 100 ppm. Utilisation, comme fluide de refroidissement par immersion directe, d’une composition comprenant de 80 à 100% en poids, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’un fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité à 28 jours mesurée selon la norme OCDE 301B supérieure ou égale à 60%. Utilisation selon la revendication 1, dans laquelle le fluide hydrocarboné comprend par rapport au poids total du fluide hydrocarboné : au moins 95% en poids d’isoparaffines, et/ou au plus 5% en poids de paraffines normales, et/ou au plus 1% en poids de naphtènes, et/ou moins de 50 ppm en poids d’aromatiques. Utilisation selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le fluide hydrocarboné présente : un point éclair supérieur ou égal à 110°C, de préférence supérieur ou égal à 120°C, voire supérieur ou égal à 140°C selon la norme ASTM D93, et/ou une viscosité cinématique à 40°C inférieure ou égale à 5 cSt, de préférence inférieure ou égale à 4 cSt. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le fluide hydrocarboné présente : un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 200 à 400°C, de préférence de 240 à 350°C, de préférence encore de 250 à 340°C, et/ou une différence entre le point final d’ébullition et le point initial d’ébullition allant de 10°C à 80°C, de préférence de 20°C à 50°C. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le fluide hydrocarboné comprend, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné : de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C15 et de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, ou de 5 à 15% en poids d’isoparaffines en C15, de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17, et de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C18, ou de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17 et de 60 à 90% en poids d’isoparaffines en C18. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la composition comprend 100% en poids du fluide de refroidissement. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la composition comprend en outre, par rapport au poids total de la composition, de 0,01 à 20% en poids d’additifs choisis de préférence parmi les antioxydants, les retardateurs de flamme et leur mélange. Système de refroidissement par immersion directe, comprenant : un bain comprenant une composition comprenant 80 à 100% en poids d’un fluide hydrocarboné, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité à 28 jours mesurée selon la norme OCDE 301B supérieure ou égale à 60%, au moins un organe à refroidir immergé partiellement ou totalement dans la composition. Système de refroidissement selon la revendication 8, dans lequel l’organe à refroidir est un organe d’un centre de données. Système de refroidissement selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le fluide hydrocarboné est tel que défini dans l’une quelconque des revendications 2 à 5. Système de refroidissement selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel la composition est telle que définie dans la revendication 6 ou dans la revendication 7. Procédé de refroidissement par immersion directe comprenant une étape d’immersion totale ou partielle d’au moins un organe à refroidir dans une composition comprenant 80 à 100% en poids d’un fluide hydrocarboné, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité à 28 jours mesurée selon la norme OCDE 301B supérieure ou égale à 60%, par rapport au poids total des atomes de carbone. Procédé de refroidissement selon la revendication 12, dans lequel l’organe à refroidir est un organe d’un centre de données. Procédé de refroidissement selon la revendication 12 ou 13, dans lequel le fluide hydrocarboné est tel que défini dans l’une quelconque des revendications 2 à 5. Procédé de refroidissement selon l’une quelconque des revendications 12 à 14, dans lequel la composition est telle que définie dans la revendication 6 ou dans la revendication 7.