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Procédé de régulation d’une installation pour la séquestration géologique de dioxyde de carbone, adaptée à une alimentation par énergie renouvelable La présente invention concerne un procédé de régulation d’une installation pour la séquestration géologique de dioxyde de carbone, du type comportant : une structure préférentiellement flottante ; un compartiment de stockage de dioxyde de carbone à l’état liquide, reçu dans ladite structure ; un dispositif d’injection, apte à injecter du dioxyde de carbone dans un réservoir géologique sous-marin, depuis ledit compartiment de stockage ; un organe de production d’énergie, apte à alimenter ledit dispositif d’injection ; et un organe de stockage d’énergie reçu dans ladite structure, ledit organe de stockage étant également apte à alimenter le dispositif d’injection.
L’invention s’applique particulièrement aux installations off-shore, telles que décrites dans le document US2017/0283014. Ces installations sont destinées à l’injection de dioxyde de carbone (CO 2 ) dans des réservoirs géologiques subaquatiques, à des fins de séquestration.
La séquestration du dioxyde de carbone a pour but de diminuer les émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Il est donc préférable d’alimenter de telles installations en une énergie non émettrice de gaz à effet de serre, provenant de sources renouvelables, telle que l’énergie éolienne, l’énergie solaire, l’énergie maréthermique, l’énergie marémotrice ou l’énergie provenant de la géothermie.
La production d’énergie renouvelable présente l’inconvénient d’être intermittente, notamment en fonction des conditions climatiques. Or, selon les conditions de mise en œuvre, l’utilisation d’un réservoir géologique implique des risques de formation d’hydrates dans les canaux de diffusion dudit réservoir, et/ou l’obturation desdits canaux. Afin de diminuer de tels risques et de simplifier les différents aspects opérationnels en évitant des arrêts/redémarrages fréquents, il est préférable d’assurer une injection continue de dioxyde de carbone dans le réservoir.
La présente invention a pour but de proposer une mise en œuvre d’une installation pour la séquestration géologique de dioxyde de carbone, adaptée à un fonctionnement basé sur des énergies renouvelables tout en assurant une injection en continu avec un débit potentiellement modulable en fonction de l’énergie disponible.
A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de régulation du type précité, dans lequel : l’organe de production d’énergie fournit une puissance variable dans le temps, ladite puissance fournie étant associée à un premier et à un deuxième seuils de puissance définis, le deuxième seuil étant supérieur ou égal au premier seuil ; la puissance fournie variant entre un premier état faible, inférieur au premier seuil ; un deuxième état intermédiaire, compris entre les premier et deuxième seuils ; et un troisième état élevé, supérieur au deuxième seuil ; et lorsque la puissance fournie est dans le premier état faible, le dispositif d’injection est alimenté par l’organe de stockage d’énergie ; et lorsque ladite puissance fournie est dans le troisième état élevé, le dispositif d’injection est alimenté par l’organe de production d’énergie et ledit organe de production d’énergie alimente en parallèle l’organe de stockage d’énergie ; de sorte à assurer une injection continue de dioxyde de carbone dans le réservoir géologique sous-marin depuis le compartiment de stockage de dioxyde de carbone.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le procédé de régulation comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- lorsque le dispositif d’injection est alimenté par l’organe de stockage d’énergie, l’injection de dioxyde de carbone depuis le compartiment de stockage est mise en œuvre avec un premier débit ; et lorsque le dispositif d’injection est alimenté par l’organe de production d’énergie, ladite injection de dioxyde de carbone est mise en œuvre avec un deuxième débit supérieur au premier débit ;
- l’installation comporte un outil de prévision de la puissance fournie par l’organe de production de l’énergie renouvelable ; et lorsque ladite puissance fournie est dans le deuxième état intermédiaire, l’injection de dioxyde de carbone depuis le compartiment de stockage est mise en œuvre avec un troisième débit variable au cours du temps entre les premier et deuxième débits, en fonction de prévisions de l’outil.
L’invention se rapporte en outre à une installation pour la séquestration géologique de dioxyde de carbone, ladite installation comprenant : une structure ; un compartiment de stockage de dioxyde de carbone à l’état liquide, reçu dans ladite structure ; un dispositif d’injection, apte à injecter du dioxyde de carbone dans un réservoir géologique sous-marin, depuis ledit compartiment de stockage ; un organe de production d’énergie, apte à alimenter ledit dispositif d’injection ; et un organe de stockage d’énergie reçu dans ladite structure, ledit organe de stockage étant également apte à alimenter le dispositif d’injection ; l’installation étant munie de moyens de mise en œuvre d’un procédé de gestion tel que décrit ci-dessus, de sorte à assurer une injection continue de dioxyde de carbone dans le réservoir géologique sous-marin depuis le compartiment de stockage.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, l’installation comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- l’organe de stockage d’énergie comprend un dispositif de stockage d’énergie hydraulique ;
- l’organe de stockage d’énergie comprend un dispositif de stockage de dioxyde de carbone sous pression ;
- l’organe de stockage d’énergie comprend une batterie de stockage électrique ;
Cela correspond par exemple à l’achat par un chimiste de dialkylamine 100% biosourcé exclusivement à un seul fournisseur lequel garantit l’origine biosourcé à 100% de dialkylamine livré, et le traitement de manière distincte des autres potentielles sources de dialkylamine par ledit chimiste transformant ce dialkylamine 100% biosourcé pour produire un composé chimique. Si le composé chimique produit est uniquement fabriqué à partir dudit dialkylamine 100% biosourcé, alors le composé chimique est 100% d’origine biosourcé.
Description détaillée Dans la suite de la description, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes caractéristiques ou leurs équivalents selon les différentes variantes de réalisation, sauf indication dans le texte.
En outre, les termes haut, bas, supérieur et inférieur qui pourraient être utilisés dans la description le seront en considération de la position normale du dispositif multicouche posé sur un plan horizontal.
La montre un assemblage 100 d’un moule supérieur 200 et d’un moule inférieur 200’ qui sont disposés en regard et présentent une conception identique ou similaire. Cet assemblage 100 est configuré pour concevoir une pièce moulée 400 en matériaux composites par un procédé d’infusion, de RTM ou de tout autre type, cette pièce moulée 400 présentant par exemple un profil en aile d’avion, comme illustré en . Bien entendu, d’autres pièces composites de grandes dimensions voire de petites dimensions, pourraient être fabriquées sur le même principe.
Ce moule supérieur 200 et ce moule inférieur 200’ peuvent être utilisés également individuellement pour la réalisation de pièces en matériaux composites par infusion ou tout autre procédé.
Dans la suite, le terme moule est utilisé pour désigner indifféremment le moule supérieur 200 ou le moule inférieur 200’, les mêmes références étant utilisées pour décrire les caractéristiques desdits moules.
Le moule 200, 200’ comprend un dispositif multicouche 1 constituant un élément principal de celui-ci, ledit dispositif multicouche 1 étant décrit en détail ensuite selon plusieurs variantes possibles. Le moule 200, 200’ comprend un caisson de rigidification 210 dans lequel est intégré de la matière isolante thermiquement 220. Le caisson de rigidification 210 reçoit le dispositif multicouche 1, comme l’illustre la .
Comme le montre la , le dispositif multicouche 1 comporte une structure multicouche 2 qui intègre un système de chauffage endogène 3, des couches de renfort 4 et une couche de surface 5 mettant en œuvre une face fonctionnelle 6 et un pourtour 7, la face fonctionnelle 6 constituant le négatif de la face supérieure 410 ou de la face inférieure 420 de la pièce composite 300 à fabriquer. Sur cette , le système de chauffage endogène 3 est composé de premiers réseaux chauffants 31 qui permettent de constituer une surface de traitement thermique 500 sur toute la face fonctionnelle 6. Sur cette , le système de chauffage endogène 3 est composé également de seconds réseaux chauffants 32 qui permettent de constituer une ceinture de blocage thermique 600 autour de la périphérie 6a de la face fonctionnelle 6, sur au moins une partie du pourtour 7.
La composition de la structure multicouche 2 peut varier de celle de la , en particulier la conception du système de chauffage endogène 3 et le nombre de couches de renfort 4, sans modifier la finalité consistant à mettre en œuvre la surface de traitement thermique 500 sur toute la face fonctionnelle 6 et la ceinture de blocage thermique 600 autour de la périphérie 6a de la face fonctionnelle 6, sur au moins une partie du pourtour 7. Les figures 2 à 4 montrent trois variantes de mise en œuvre de la structure multicouche 2. Sur ces figures 2 à 4, sont illustrés des parties seulement de la structure multicouche 2, qui peuvent correspondre soit à des parties situées sur face fonctionnelle 6 et mettant en œuvre la surface de traitement thermique 500, soit à des parties situées sur le pourtour 7 et mettant en œuvre la ceinture de blocage thermique 600 ; les références apparaissent donc sur les figures pour illustrer ces deux cas.
Sur la , la structure multicouche 1 comprend un empilement de couches avec une couche de surface 5 montrant la face fonctionnelle 6 ou le pourtour 7. Cette couche de surface 5 est en matériau composite et elle peut éventuellement être revêtue d’un « gelcoat » pour améliorer son état de surface, préférentiellement utilisé lors de fabrication en petites ou moyennes séries. Dans une variante, pour des fabrications de pièces en grandes ou très grandes séries, on pourra également prévoir une couche de surface 5 en métal, telle que décrit dans le brevet FR3055570B1.
Sur cette , la structure multicouche 2 comprend une première couche de renfort 41 et une seconde couche de renfort 42 réalisées en matériau composite à matrice organique de préférence thermodurcissable, par exemple une résine Cyanate-Ester, une résine Phthalonitrile ou une résine Epoxy, et d’un empilement d’une ou plusieurs épaisseurs de fibres de verre, de basalte ou de carbone. Entre ces deux couches de renfort 41, 42 est intégré soit un premier réseau chauffant 31 lorsqu’il s’agit de mettre en œuvre la surface de traitement thermique 500, soit un second réseau chauffant 32 lorsqu’il s’agit de mettre en œuvre la ceinture de blocage thermique 600. Ce premier réseau chauffant 31 et ce second réseau chauffant 32 sont de type résistif, fabriqué au moyen de cordons chauffants 33 tels que celui décrit dans le brevet FR2956555B1, de préférence.
Tel qu’illustré en regard des figures 2 et 5, un premier réseau chauffant 31 ou un second réseau chauffant 32 comprend au moins un cordon chauffant 33 qui comporte un fil résistif 331 entourant une âme 332 isolée électriquement, cette âme 332 étant constituée de fibres sèches formées comme une mèche. Le fil résistif 331 est raccordé électriquement au moyen d’un câble de connexion jusqu’à une armoire de régulation 57 illustrée en . L'âme 332 constitue un support pour une résine d'imprégnation 8 qui permet d'assurer l'adhésion du cordon chauffant 33 avec les couches de renfort 41, 42 elles-mêmes enduites par cette résine d’imprégnation 8. En d’autres termes, lorsque le moule 200, 200’ est opérationnel, la matrice organique du composite de la structure multicouche 2 a imprégné cette âme 332, qui fait alors partie structurelle à part entière de ladite structure multicouche 2. Le cordon chauffant 33 peut éventuellement comporter, en complément, une gaine 333 de fibre sèche entourant ledit fil résistif 331, comme l’illustre la variante de la , et apte à être imprégnée par la résine d’imprégnation 8. Cette gaine 333 est également imprégnée par la matrice organique du composite de la structure multicouche 2 et fait alors aussi partie structurelle à part entière de ladite structure multicouche 2. Le choix d’intégrer ou non cette gaine 333 dépendra notamment de la conductivité électrique des couches de renforts 41, 42, selon la matière composite utilisée pour celles-ci. Cette gaine 333 peut résulter d’un guipage, d’un tressage ou d’un tricotage. Le cordon chauffant 33 est assujetti à une couche de support 34 constituée d’un tissu sec, au moyen d’une fixation par couture 35. Ce tissu sec est réalisé avantageusement en un matériau composite fibreux identique à celui utilisé pour les couches de renforts 41, 42. A titre d'exemple, selon la mise en œuvre envisagée, le tissu sec sera réalisé en fibres de verre, en fibres de carbone, en fibres de basalte ou en fibres thermoplastiques. Les coutures 35 des cordons chauffants 33 sur la couche de support 34 sont réalisées en suivant un patron de sorte que l’emplacement du premier réseau chauffant 31 et du second réseau chauffant 32 sur ladite couche de support 34 est précis et assure une distribution thermique contrôlée au niveau de la surface de traitement thermique 500 et de la ceinture de blocage thermique 600, conformément à un cahier des charges déterminé pour chaque pièce composite 400 à fabriquer. Les coutures 35 seront avantageusement réalisées automatiquement par le biais d’une machine à coudre ou brodeuse à commande numérique.
Sur la variante de réalisation de la , la structure multicouche 2 comprend toutes les caractéristiques de la à laquelle il est possible de se référer par incorporation des références. La structure multicouche 2 comprend en complément un grillage métallique 9 noyé également dans la résine d’imprégnation 8. Ce grillage métallique 9 permet de drainer les charges électrostatiques qui s'accumulent à la surface de la structure multicouche 2, compte tenu de l'emploi de couches de renfort 41, 42 en matériau composite isolant. Pour permettre la dissipation de ces charges, on prévoit de relier le grillage métallique 13 à la terre au moyen d’un câble (non illustré).
Dans la variante précitée où la couche de surface 5 est constituée d’une peau métallique en remplacement d’une couche en matériau composite, ladite peau métallique permet avantageusement d’éliminer les charges statiques et, ainsi, de s’affranchir de l’utilisation d’un grillage métallique 9 comme celui prévu dans le mode de réalisation de la .
Sur la variante de la , la structure multicouche 2 du dispositif multicouche 1 comprend un système de chauffage endogène 3 avec deux premiers réseaux chauffants 31 sur deux étages, s’agissant de la mise en œuvre de la surface de traitement thermique 500, ou avec deux seconds réseaux chauffants 32 sur deux étages, s’agissant de la mise en œuvre de la ceinture de blocage thermique 600. L’un des premiers réseaux chauffants 31 et l’un des seconds réseau chauffants 32 sont placés entre deux premières couches de renfort 41, 42. L’autre des premiers réseaux chauffants 31 et l’autre des seconds réseaux chauffants 32 sont placés entre deux secondes couches de renfort 43, 44. La conception des deux premiers réseaux chauffants 31 et des deux seconds réseaux chauffants 32 est identiques à celles précédentes pour les figures 2 et 3, chacun des premiers réseaux chauffants 31 et des seconds réseaux chauffants 32 pouvant comporter un ou plusieurs cordons chauffants 33 selon la forme de la pièce composite 400 à fabriquer, comme cela sera présenté au travers d’exemples dans la suite de la description. L'implantation de deux premiers réseaux chauffants 31 et de deux seconds réseaux chauffants 32 présente différents avantages. Il permet notamment d'accroitre la puissance thermique par unité de surface par rapport à la solution utilisant un seul premier réseau chauffant 31 et un seul second réseau chauffant 32. En outre, il permet, pour une même puissance thermique par unité de surface, de limiter l'intensité du courant circulant dans les cordons chauffants 33 et par conséquent de réduire leur température, permettant ainsi de ralentir le vieillissement de la résine d’imprégnation 8 au voisinage des cordons chauffants 33. Cette solution utilisant plusieurs premiers et seconds réseaux chauffants 31, 32 à différents niveaux du dispositif multicouche 1 permet en outre de réduire les gradients de température et donc de limiter les efforts thermiques subis par la structure multicouche 2 dudit dispositif composite 1.
D’autres variantes de mise en œuvre de la structure multicouche 2 sont envisageables sur le principe des variantes décrites en regard des figures 1 à 4. Par exemple, il serait possible de prévoir deux premiers réseaux chauffants 31 sur deux niveaux, comme sur la , pour la mise en œuvre de la surface de traitement thermique 500 et, un seul second réseau chauffant 32 sur un niveau, comme sur la , pour la mise en œuvre de la ceinture de blocage thermique 600. Par ailleurs, il est également possible d’envisager d’autres systèmes de chauffage endogènes 3 équivalents ou non, intégrés au sein même de cette structure multicouche 2 pour la mise en œuvre de la surface de traitement thermique 500 et de la ceinture de blocage thermique 600.
La résine d’imprégnation 8 est de préférence une résine thermodurcissable qui est de préférence choisie parmi la résine Cyanate-Ester et la résine Phthalonitrile. L’usage d’une telle résine thermodurcissable, combinée à l’utilisation de fibres de verre, de fibres de carbone, de fibres thermoplastiques ou de fibres de basalte pour la confection des couches de support 34, des couches de renfort 41, 42, 43, 44 et des cordons chauffants 33, permet de concevoir un moule 200, 200’ pour la fabrication de pièce composite dont le dispositif multicouche 1 est capable de monter à des températures de l’ordre de 450°C et pour le moins supérieures à 400°C. Pour des moules 200, 200’ travaillant à des températures n’excédant pas les 200°C, la ceinture de blocage thermique 500 conserve tout son intérêt, mais des résines thermodurcissables de type Epoxy pourront être utilisées à la place d’une résine Cyanate-Ester ou Phthalonitrile.
L’invention concerne également un ensemble de fixation d’un projecteur sur un véhicule comportant une platine selon l’invention et comportant en outre une aile et une pièce environnante de l’aile, l’ensemble comportant des troisièmes moyens d’indexation pour complémenter les seconds moyens d’indexation et permettre l’indexation de la platine sur l’aile ou la pièce environnante.
L’invention concerne enfin un véhicule comportant au moins un ensemble selon l’invention.
Ainsi, l’utilisation d’une platine selon l’invention, monobloc, permet d’assurer la fixation du projecteur sur la caisse du véhicule grâce aux premières, secondes et troisième zones de fixation. La platine étant monobloc elle permet d’éviter l’utilisation de deux supports distincts. Les premiers moyens d’indexation permettent un premier réglage de la géométrie du véhicule tandis que les seconds moyens d’indexation offrent un deuxième réglage de la géométrie du projecteur. Le dernier réglage de la géométrie du projecteur est effectué grâce aux troisièmes moyens d’indexation de l’ensemble selon l’invention. Ainsi, une platine monobloc permet d’assurer une fixation rigide du projecteur entre l’aile et une pièce environnante, par exemple une doublure d’aile, ainsi qu’un positionnement précis suivant un référentiel isostatique prédéfini.
Selon un mode de réalisation de la platine, les seconds moyens d’indexation sont disposés dans la troisième zone de fixation et permettent l’indexation de la platine sur la pièce environnante.
Selon une possibilité, les premiers et seconds moyens d’indexation comportent chacun au moins un orifice allongé, chacun suivant un axe prédéterminé et distinct d’une zone de fixation à une autre.
Selon un mode de réalisation de l’ensemble, il comporte une platine dans laquelle les seconds moyens d’indexation sont disposés dans la troisième zone de fixation et permettent l’indexation de la platine sur la pièce environnante, les troisièmes moyens d’indexation étant disposés sur l’aile du véhicule.
Selon une possibilité, l’ensemble comporte en outre un projecteur de véhicule fixé sur la première zone de fixation.
la , représente une vue en perspective et de face d’un ensemble selon l’invention.
Une platine 1 de fixation selon l’invention, illustrée sur la figure, monobloc, permet de fixer un projecteur sur un véhicule automobile, non illustrés. A cette fin, la platine 1 comporte une première zone 2 de fixation, illustrée sur la figure, permettant de fixer le projecteur sur la platine 1. La platine 1 comporte également une seconde zone 3 de fixation permettant de fixer la platine 1 sur une aile 4 du véhicule ainsi qu’une troisième zone 5 de fixation permettant de fixer la platine 1 sur une pièce 6 environnante de l’aile 4. En l’occurrence la pièce 6 est par exemple une doublure d’aile 7. Les seconde 3 et troisième 5 zones de fixation permettent donc la fixation de la platine 1 sur le châssis du véhicule pour former un ensemble 8 selon l’invention.
La platine 1 est obtenue, par exemple, par emboutissage d’une tôle 9. La platine 1 présente une première portion 10 et une deuxième portion 11 s’étendant respectivement suivant deux plans orthogonaux entre eux. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure, la première portion 10 est légèrement incurvée et présente une longueur telle qu’elle permet de relier la doublure d’aile 6 à l’aile 4. La première portion 10 comporte la troisième zone 5 de fixation située à une première extrémité 12 de la première portion 10. La première portion 10 présente, par exemple, une nervure de renfort 13 conçue pour augmenter la résistance à la déformation de la première portion 10.
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure, la deuxième portion 11, quant à elle, comporte les première et secondes zones 2, 3 de fixation. La deuxième portion 11 est destinée à s’étendre suivant un axe longitudinal du véhicule, lorsque la platine 1 est montée sur le véhicule. La deuxième portion 11 s’étend depuis la première portion 10 vers une deuxième extrémité 14. Cette deuxième extrémité 14 présente la première zone 2 de fixation. La seconde zone 3 de fixation est localisée entre la première portion 10 et la deuxième extrémité 14. Afin de rigidifier la platine 1, celle-ci comporte deux rebords 15 s’étendant le long des première et deuxième portions 10, 11.
La première zone 2 de fixation comporte des premiers moyens d’indexation 16 pour permettre l’indexation du projecteur sur la platine 1. Les premiers moyens d’indexation 16 présentent un premier orifice allongé 17 ménagé dans la tôle 9 et s’étendant depuis un premier bord 18 de cette dernière et délimitant la deuxième extrémité 14. Le premier orifice allongé 17 s’étend suivant un axe correspondant à un axe longitudinal du véhicule lorsque la platine 1 est montée sur le véhicule. Le premier orifice allongé 17 forme ainsi une première boutonnière 19. La première zone 2 de fixation présente également un premier trou de fixation 20 permettant la fixation du projecteur. Le projecteur est fixé sur la première zone 2 grâce à deux vis, non illustrées, coopérant, d’une part, avec le premier trou de fixation 20 et, d’autre part, avec le premier orifice allongé 17. L’indexation du projecteur suivant un axe correspondant à l’axe vertical du véhicule, lorsque la platine 1 est montée sur le véhicule, peut être ajusté en ajustant la position de la vis correspondante dans la première boutonnière 19.