Brevet FR3164599A1 — publié le 20260123

Un système d’atténuation du réchauffement terrestre et d’affaiblissement des événements météorologiques comprend un dispositif situé dans la stratosphère, une structure reliant le dispositif dans la stratosphère et le dispositif de lancement du dispositif stratosphérique et de la structure située à la surface de la terre. La structure va permettre de faire baisser localement le taux d’humidité dans l’environnement de la trajectoire de la structure grâce aux propriétés des matériaux utilisés, préférentiellement hydrophobe et hydrophiles. La baisse d’humidité dans la troposphère va permettre d’atténuer l’énergie des événements météorologiques et la baisse d’humidité jusqu’au sommet de la stratosphère va permettre d’atténuer le potentiel d’effet de serre terrestre. Système de déshydratation de l’atmosphère visant à l’atténuation du réchauffement terrestre et à l’affaiblissement des événements météorologiques Domaine technique de l’invention L’invention vise à diminuer l’humidité dans l’atmosphère afin de globalement faire décroître l’effet de serre terrestre. Plus spécifiquement, l’invention vise à affaiblir les événements météorologiques en général et notamment les événements tropicaux dont les plus violents sont les cyclones. Etat de la technique Les termes de typhon, cyclone et ouragan recouvrent une seule et même réalité météorologique c’est à dire un phénomène tourbillonnaire des régions tropicales accompagné de vents dont la vitesse est supérieure ou égale à 120 km/h. Par la suite, le terme cyclone sera employé pour décrire ce phénomène. Le réchauffement climatique a de multiples conséquences sur le vivant et les infrastructures. Si les spécialistes ne peuvent pas affirmer que les cyclones et autres phénomènes météorologiques extrêmes seront plus fréquents, la majorité s'accorde sur le fait que leur sévérité et les dégâts causés vont être de plus en plus importants. En ce qui concerne les cyclones, non seulement il est montré que des vents de plus en plus violents (exemple le cyclone IRMA en 2017) sont observés et à prévoir mais les zones touchées vont également être de plus en plus larges. Pour fixer l'ordre de grandeur, Katrina en 2015 représente 1 836 décès confirmés, 80 % de La Nouvelle-Orléans inondés et plus d’un million de louisianais déplacés par la catastrophe, pour un coût de plus de 180 milliards de dollars. A mettre en perspective du fait qu'environ 80 cyclones se forment chaque année ! De nombreuses recherches météorologiques sont menées qui amènent à une connaissance de plus en plus fine des cyclones et, entre autres, à une prédiction de plus en plus fiable de leur trajectoire, de leur intensité ce qui permet d’alerter en amont les populations. Les conditions de création d'un cyclone comprennent : - une température de surface des eaux océaniques supérieure à 26°C sur une profondeur d’une cinquantaine de mètres - une absence de vent en altitude afin de ne pas disperser les nuages convectifs ou des vents réguliers - un gradient de pression pour permettre la mise en mouvement de masses d'air humide et provoquer une dépression - une position géographique du lieu de formation éloignée de l'équateur de quelques degrés de latitude pour que la valeur de la force de Coriolis ne soit pas nulle, favorisant ainsi la création d'un mouvement circulaire des masses d'air - un apport en air chaud et humide provenant des échanges gazeux entre l'océan et l'atmosphère. - un taux d'humidité supérieur à 70% dans la troposphère pour favoriser la formation de masses nuageuses de type cumulonimbus Concernant le réchauffement climatique, baisser le taux d’humidité dans la stratosphère favorise le bilan radiatif global en diminuant l’effet de serre liée à la présence de molécule d’eau dans la stratosphère. Les zones de convergence intertropicales sont des zones d’alimentation en humidité de la stratosphère et donc s’attaquer à la déshumidification de ces zones contribue à la fois à lutter contre le réchauffement climatique global tout en luttant contre les phénomènes météorologiques tropicaux en création. Concernant les cyclones, une centaine de brevets ont été déposés afin d’affaiblir les cyclones ou empêcher leur formation sans réalisation concrète à ce jour. La majorité des brevets va se focaliser sur la baisse de température des océans qui est le moteur principal du cyclone. Certains brevets proposent d’agir sur le rayonnement solaire soit par le biais de surfaces réfléchissantes ou par le biais d'injections de substances afin d’influer sur le bilan radiatif global ou plus futuriste par un réseau de satellites à faisceaux micro-ondes pour étouffer les cyclones. D’autres vont s’attaquer à l’humidité et ce n’est pas récent car déjà en 1891 US462795 propose de produire de la pluie avec de la neige carbonique. Ou encore US2007114298 qui propose d’utiliser de la farine d’avoine qui va capter une grande quantité d’eau. On retrouve dans les revendications l’utilisation de neige carbonique. US6315213 propose également de disperser des polymères super absorbants d’humidité à l’aide d’avions. US5441200 propose d’introduire dans la paroi de l’œil du cyclone des agents hydratés par exemple du sulfate de cuivre afin de perturber le cyclone. Concernant la stratosphère plusieurs brevets portent sur le forçage radiatif afin d’améliorer le bilan radiatif global de la terre et de diminuer progressivement la température terrestre. RU2012133493 propose d’utiliser des aérosols dans la stratosphère comprenant par exemple des mélanges de polyéthers de la nitroglycérine, des oxydes métalliques afin de créer une nébulosité artificielle limitant le rayonnement solaire arrivant à la surface terrestre. GB2487289 propose d’injecter sur une durée d’un an 500 000 tonnes de particules submicroniques dans la stratosphère avec un dirigeable alimenté depuis la surface terrestre par un conduit relié au dirigeable. Le but est là aussi de limiter le rayonnement solaire incident avec des particules ayant des indices de réfraction importants. Toujours avec la même idée du forçage radiatif plusieurs brevets proposent d’injecter du SO2, c’est le cas de GB2448595 via un ballon ou de US8152091 à partir d’avion. US5003186 propose une injection d’oxyde d’aluminium ou de thorium. L’ensemencement des parois oculaires des ouragans avec de l’iodure d’argent a été tenté dans le cadre d’un projet gouvernemental des Etats unis d’Amérique nommé Storm Fury. Les résultats ont été non concluants et l’iodure d’argent n’est pas forcément un produit chimique inoffensif pour l’environnement. Ce sont probablement ces raisons pour lesquelles tous ces brevets n’ont pas débouché sur des réalisations concrètes c’est-à-dire les conséquences possibles et non contrôlées d’injection de substance dans l’atmosphère et peut être d’interaction entre différentes substances. C’est pourquoi la présente invention propose une autre approche sans injection de substance dans l’atmosphère. L’idée est d’avoir une structure entre la surface terrestre (que l’on soit sur terre ou sur mer) et la stratosphère, qui va permettre de diminuer le taux d’humidité dans l’atmosphère ce qui permet à la fois de diminuer l’effet de serre terrestre et d’atténuer les phénomènes météorologiques. Le système comprend un dispositif de lancement, une structure et un dispositif dans la stratosphère. Pour schématiser, la structure la plus simple que l’on peut imaginer est un fil reliant par exemple un bateau ou une bouée ou de manière général un objet flottant au niveau de la mer à un ballon de type ballon sonde météorologique ou un dirigeable ou une plateforme de plus grande taille située dans la stratosphère (voir FIG. 1 ). De même, le fil peut relier la terre ferme depuis un dispositif fixe ou mobile à un ballon ou un dirigeable ou une plateforme située dans la stratosphère. Le dispositif, fixe ou mobile, situé à la surface de la terre (sur terre ou sur mer) doit permettre de lancer la sonde ou dirigeable ainsi que la structure. L’adaptation de la longueur de la structure doit se faire préférentiellement à partir de ce dispositif de lancement pour des raisons de facilités et de poids. Pour donner des exemples simples nous pouvons imaginer des dispositifs de type moulinet de pêche permettant d’adapter la longueur de la structure en fonction des contraintes de déplacement au niveau de la surface de la terre, au niveau de la troposphère et au niveau de la stratosphère entre autres entre le jour et la nuit et tout ceci afin de ne pas trop contraindre mécaniquement le fil (la structure). Pour des raisons de sécurité le dispositif de lancement et la sonde ou dirigeable ou plateforme doivent disposer de moyens permettant d’être détecté. Ce dispositif se situe préférentiellement hors des zones de circulation aérienne et hors des zones de migration d’oiseaux également. Il est intéressant d’avoir des capteurs d’humidité préférentiellement sur la sonde ou dirigeable ou plateforme et possiblement sur le dispositif de lancement afin de suivre l’évolution de l’humidité dans l’environnement proche du système. L’idée est d’avoir ce système en place en permanence tout au long de l’année et sur un certain nombre d’années. Plus le nombre de systèmes sera important et plus la taille du système sera importante et plus les effets pourront être mesurables facilement et plus le système sera impactant positivement. Pour rester sur la structure la plus simple du fil, le fil doit être avantageusement composé de matériaux de préférence aux propriétés hydrophobes voir super hydrophobes et de matériaux hydrophiles. Pour faire très simple d’un phénomène complexe qui est la formation des gouttes de pluie, l’idée est d’utiliser à la fois les propriétés hydrophiles afin de faciliter la coalescence (formation de grosses gouttes à partir de plus petites gouttes) et les propriétés hydrophobes voir super hydrophobe pour faciliter le glissement des gouttes. Le fil est fait préférentiellement de polymères pouvant résister aux contraintes mécaniques, aux contraintes thermiques avec des températures d’environ -60°c au niveau de la tropopause (frontière entre la troposphère et la stratosphère), aux UV, au sel marin dans l’environ de la surface des océans. Pour donner un ordre de grandeur, en considérant un ballon sonde de charge utile 60 kg et un fil de polymère d’une longueur de 50 000 m, de masse volumique 1500 kg*m-3 et de diamètre 1mm, la masse du fil correspond à la charge utile de 60 kg. C’est entre autres pour cette raison qu’il faudra se tourner préférentiellement vers un dirigeable qui a une charge utile plus importante et qui a également la vertu d’être dirigeable contrairement à la sonde. Le dirigeable peut aussi avoir des durées de vol dans la stratosphère de l’ordre de l’année. La plateforme est une idée mais qui nécessitera l’utilisation de dirigeables. Si un focus est fait sur les événements tropicaux, l’idée de l’invention vise donc, pour diminuer l’énergie des phénomènes tropicaux, à cibler préférentiellement les zones les plus chaudes de créations des événements tropicaux en déshydratant des colonnes de la troposphère (zone de l’atmosphère entre le niveau la surface de la terre et une altitude d’environ 12 000 m). Pour les phénomènes tropicaux de l’atlantique nord les zones à cibler sont préférentiellement des zones assez larges autour des îles du cap vert ou certaines zones de la mer des Caraïbes. En effet, la teneur en humidité dans la troposphère est une des conditions de formations des événements tropicaux. Une des idées est donc d’essayer de déshumidifier cette colonne d’air dans la troposphère tout d’abord. Le fait d’aller également déshumidifier la stratosphère (zone de l’atmosphère entre la troposphère et une altitude d’environ 50 000 m) va permettre de réduire aussi l’effet de serre lié à la présence d’humidité dans la stratosphère et globalement dans l’atmosphère de la surface terrestre au sommet de la stratosphère. A noter qu’une partie importante de l’air humide pénètre dans la stratosphère au niveau des tropiques et donc il est important pour l’effet de serre global d’agir au niveau des tropiques. Diminuer l’effet de serre c’est aussi diminuer la température qui est également un des moteurs de la formations des événements tropicaux. La déshumidification va aussi créer un écoulement d’eau plus froide que celle présente à la surface des océans ce qui permettra un refroidissement additionnel. Ce n’est pas le point essentiel mais nous pouvons imaginer si besoin un dispositif de récupération d’eau douce. Le système est unique et suivant son positionnement terrestre il va cibler plus la diminution de l’effet de serre ou plus l’atténuation des événements météorologiques ou plus globalement les 2 en même temps. Pour résumer, dans la lutte contre les phénomènes tropicaux le dispositif de lancement est positionné préférentiellement en mer et le but est de s’attaquer préférentiellement à l’humidité dans la troposphère. Quand on cible la diminution de l’effet de serre terrestre le dispositif n’est pas nécessairement sur mer et la cible est préférentiellement l’humidité dans la stratosphère. Brève description des figures Le but de ces figures est d’illustrer l’idée afin de mieux la faire comprendre La FIG. 1 est un exemple de réalisation de l’invention, avec l’utilisation d’un bateau (10) servant au lancement de la structure (20) et du dirigeable (30). Le dirigeable va se positionner dans la stratosphère. Le dirigeable (30) et le bateau (10) sont mobiles. La gestion de la longueur de la structure (20) est faite de manière préférentielle à partir du bateau (10) dans ce cas de réalisation. Il faut comprendre que même si une certaine forme de l'invention est illustrée, elle ne doit pas être limitée à la forme spécifique ou à l'agencement spécifique représenté ici. Il apparaîtra clairement à l'homme du métier que diverses modifications peuvent être apportées sans sortir du cadre de l'invention et l'invention ne doit pas être considérée comme limitée à ce qui est montré et décrit dans la description et les dessins. La FIG. 2 est une représentation de 150 ans d’histoire des parcours des cyclones dans l’Atlantique nord et l’on peut voir que de nombreux cyclones prennent naissance aux alentours des iles du cap vert (ovale orange et repère 1). C’est donc principalement cette zone de l'Atlantique nord qu’il faut cibler pour le positionnement du système ou de l’ensemble de systèmes. Il peut y avoir également des cyclones qui prennent dans la mer des Caraïbes (ovale orange et repère 2). La FIG. 3 est un exemple de carte de température dans l’atlantique nord avec 2 zones notables de très forte température en rouge foncé avec la corne de l’Afrique d’une part et la mer des caraïbes d’autre part qui correspondent également aux zones de naissances des cyclones vu sur la FIG. 2 . C’est donc encore une fois ces zones qu’il faut cibler pour la déshumidification de l’ensemble de la colonne qui va jusqu’au sommet de la stratosphère. La FIG. 4 est un schéma très simplifié du bilan radiatif terrestre pour expliquer que le but de l’invention pour la partie réchauffement terrestre global est d’augmenter le flux radiatif sortant à travers la stratosphère en diminuant le taux d’humidité dans la stratosphère afin de diminuer le potentiel d’effet de serre de la stratosphère. La FIG. 5 est un autre exemple de réalisation plus complexe que celui de la FIG. 1 . Dans le cas de la FIG. 5 il y a une structure maillée positionnée au-dessus de la mer et comprenant 2 dirigeables et 2 bateaux. DESCRIPTION DETAILLEE D’UN MODE DE REALISATION La FIG. 1 illustre d’une manière simple l’idée de l’invention qui consiste à déshydrater la troposphère et la stratosphère à proximité de la structure reliant la surface terrestre à la stratosphère. Pour détailler un peu plus un exemple de réalisation, la FIG. 5 montre un système plus complexe composé de 2 dirigeables D1 et D2 dans le cadre de lancement maritime avec 2 bateaux B1 et B2. La structure est composée D’un câble (1) reliant respectivement B1 à D1 D’un câble (2) reliant respectivement B2 à D2 De câbles (3) reliant (1) à (2) D’un câble (4) passant par le milieu des câbles (3) L’ordre de grandeur de la longueur des câbles 1,2 et 3 est de 60 km. La distance entre 2 câbles 3 a pour ordre de grandeur 1 km. Les câbles sont composés de matériaux de préférence aux propriétés hydrophobes voir super hydrophobes et de matériaux hydrophiles. Avantageusement réalisés par une alternance de matériaux de préférence aux propriétés hydrophobes (voir super hydrophobes) et de matériaux hydrophiles. Suivant l’altitude et la température le % de matériaux hydrophobes et le % de matériaux hydrophiles peut varier. Dans cet exemple le lancement de D1 et D2 est réalisé à partir de B1. Dans cet exemple de réalisation la longueur des câbles 1, 2 et 3 sont choisis pour faciliter le lancement de D1 puis de D2. Un autre bateau B2 s’occupe par la suite de la gestion de D2. L’ensemble D1, B1, D2 et B2 est coordonné afin de ne pas appliquer de contrainte sur la structure et afin de positionner la structure pour une déshumidification la plus efficace. La longueur des câbles 1 et 2 peut être gérée par des systèmes de type moulinet de pêche. Ces “moulinets” sont situés préférentiellement sur B1 et B2 mais peuvent également en plus être positionnés sur D1 et D2 afin de donner plus de souplesse à l’utilisation au système. Comme cela a été énoncé précédemment, il apparaîtra clairement à l'homme du métier que diverses modifications peuvent être apportées sans sortir du cadre de l'invention et l'invention ne doit pas être considérée comme limitée à ce qui est décrit dans cet exemple de réalisation. Système d’atténuation du réchauffement terrestre et d’affaiblissement des événements météorologiques comprenant : - Un dispositif pouvant aller et rester dans la stratosphère le plus de temps possible, une sonde ou préférentiellement un dirigeable ou une plateforme - Un dispositif fait de matériau hydrophobe et/ou super hydrophobe et hydrophile appelé structure et faisant la liaison entre le dispositif positionné dans la stratosphère et le dispositif de lancement de la structure et de la sonde ou dirigeable - Un dispositif de lancement de la sonde ou du dirigeable et du lancement de la structure liée à la sonde ou au dirigeable situé au niveau de la surface terrestre ou maritime. Caractérisé en ce que la structure va permettre de faire baisser localement le taux d’humidité dans l’environnement de la trajectoire de la structure dans la troposphère et dans la stratosphère grâce aux propriétés des matériaux utilisés. Les matériaux hydrophiles vont faciliter la coalescence et les matériaux hydrophobes vont faciliter le glissement des gouttes d’eau. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que 2 systèmes sont reliés par des cables(3). Système selon l’une des revendications précédentes , caractérisé en ce que la longueur de la structure est géré au niveau du dispositif de lancement et/ou au niveau du dispositif dans la stratosphère. Système selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dimensions de la structure déployée est d’environ 50 km dans le sens de la hauteur et également d’environ 50 km dans le sens de la largeur. Système selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de récupération de l’eau de pluie.