INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L'énergie photoélectrique intermittente est stockée sous forme d'hydrogène liquide, de manière à résoudre efficacement le problème de la difficulté à fournir de l'hydrogène en continu à l'industrie en raison de la fluctuation photoélectrique. Le processus de récupération optimisée de l'énergie froide utilise l'énergie froide de haute qualité et de basse qualité pendant la vaporisation de l'hydrogène liquide pour préparer de l'azote liquide et de la glace sèche, respectivement, ce qui réduit efficacement l'investissement dans le dispositif et le coût de fonctionnement. Dans la voie du processus la présente invention, la technologie d'utilisation de l'énergie froide de l'hydrogène liquide à une basse température d'environ 20 K est combinée avec la technologie de préparation du CO 2 liquide et de la glace sèche, ce qui peut réduire de manière significative la consommation d'énergie et le coût du processus de préparation du CO 2 liquide et de la glace sèche, promouvoir la récupération du CO 2 à partir des gaz résiduaires industriels et réduire les émissions de carbone, et en même temps, ce qui peut améliorer efficacement le taux d'utilisation de l'énergie de l'hydrogène liquide à basse température, réduire la pollution environnementale froide résultant du procédé traditionnel et promouvoir le développement sain de l'industrie de l'hydrogène liquide à basse température.
description brève des dessins La est un diagramme structural schématique de la présente invention.
Un procédé d'utilisation du dispositif de production de stockage d'énergie photoélectrique et de récupération d'énergie froide pour la production d'hydrogène couplé à la production de glace sèche est fourni, dans lequel le procédé comprend les étapes suivantes :
étape 1 : l'hydrogène préparé par la production d'énergie photovoltaïque est réfrigéré et liquéfié par auto-expansion après échange de chaleur avec de l'azote liquide provenant du réservoir de stockage d'azote liquide 8 dans l'unité de liquéfaction de l'hydrogène mature 4 et est envoyé au réservoir de stockage d'hydrogène liquide à basse température 5 au moyen de la canalisation d'hydrogène liquide 3 pour le stockage et le processus de conversion photoélectrique de l'hydrogène liquide est achevé ;
étape 2 : l'azote provenant du dispositif de séparation de l'air 9 est envoyé à l'échangeur de chaleur hydrogène-dioxyde de carbone I 11 au moyen d'une canalisation d'azote 10 pour l'échange de chaleur et le prérefroidissement et l'azote prérefroidi est stocké dans un réservoir de stockage d'azote liquide 8 par échange de chaleur et liquéfaction avec l'hydrogène liquide au moyen d'un échangeur de chaleur hydrogène-azote 7, qui est utilisé pour l'étape 1 ;
étape 3 : l'hydrogène liquide dans le réservoir de stockage d'hydrogène liquide à basse température 5 est mis sous pression par une pompe à hydrogène liquide à basse température 6 et est envoyé à l'échangeur de chaleur hydrogène-azote 7, à un échangeur de chaleur hydrogène-dioxyde de carbone I 11 et à un échangeur de chaleur hydrogène-dioxyde de carbone II 13 en séquence, puis est envoyé à un réseau de tuyaux du processus en aval après avoir été réchauffé ;
étape 4 : le CO 2 à température normale provenant d'un réservoir de stockage de CO 2 gazeux 12 est prémélangé avec le CO 2 gazeux à basse température dans une machine à glace sèche, le CO 2 mélangé est comprimé par un compresseur de CO 2 16 et est ensuite envoyé à l'échangeur de chaleur hydrogène-dioxyde de carbone II 13 pour un échange de chaleur supplémentaire, le refroidissement et le prérefroidissement, le CO 2 prérefroidi est envoyé à l'échangeur de chaleur hydrogène-dioxyde de carbone I 11 pour un échange de chaleur et une liquéfaction et est stocké dans un réservoir de stockage de CO 2 liquide 14, et le CO 2 liquide sous pression dans le réservoir de stockage est finalement envoyé à la machine à glace sèche (15) pour préparer la glace sèche, dans laquelle une partie du CO 2 liquide absorbe la chaleur, se réchauffe et se vaporise en gaz à basse température pour entrer dans une boucle de circulation et l'autre partie du CO 2 liquide se solidifie en glace sèche et est envoyée à un réservoir de stockage de glace sèche ;
l'étape 1 se produit lorsque l'énergie photoélectrique est suffisante, après que l'hydrogène préparé par l'électrolyse photoélectrique de l'eau répond aux exigences du processus en aval, le surplus d'hydrogène est liquéfié dans l'unité de stockage d'énergie d'hydrogène liquide de conversion photoélectrique et l'hydrogène liquide est produit pour convertir l'énergie photoélectrique intermittente en énergie d'hydrogène pour le stockage ; l'étape 2, l'étape 3 et l'étape 4 fonctionnent en même temps, et l'échangeur de chaleur hydrogène-dioxyde de carbone II 13, l'échangeur de chaleur hydrogène-azote 7 et l'échangeur de chaleur hydrogène-dioxyde de carbone I 11 sont des échangeurs de chaleur partagés par l'unité de stockage d'énergie de l'hydrogène liquide à conversion photoélectrique et l'unité de production de glace sèche avec récupération optimisée de l'énergie froide de l'hydrogène liquide.
Par exemple, l'azote d'environ 0,15 MPa à 25 ℃ échange de la chaleur avec l'hydrogène à basse température dans l'échangeur de chaleur hydrogène-dioxyde de carbone I 11. L'azote prérefroidi échange en outre de la chaleur avec l'hydrogène liquide provenant du réservoir de stockage d'hydrogène liquide à basse température 5 mis sous pression à environ 5,5 MPa par la pompe à hydrogène liquide à basse température 6 dans l'échangeur de chaleur hydrogène-azote 7, récupère entièrement l'énergie froide de haute qualité de l'hydrogène liquide à environ 20 K, puis est liquéfié et stocké dans le réservoir de stockage d'azote liquide à basse température 8. Le CO 2 à température normale et à pression normale provenant d'un réservoir de stockage de CO 2 est mélangé au CO 2 à basse température d'environ 0,11 MPa dans la machine à glace sèche. Le CO 2 mélangé est comprimé à environ 0,6 MPa par le compresseur de CO 2 16, puis est envoyé à l'échangeur de chaleur hydrogène-dioxyde de carbone II 13 pour un échange de chaleur avec de l'hydrogène à basse température d'environ 5,5 MPa provenant de l'échangeur de chaleur hydrogène-dioxyde de carbone I 11 pour le prérefroidissement. Le CO 2 prérefroidi est ensuite envoyé à l'échangeur de chaleur hydrogène-dioxyde de carbone I 11 pour un échange de chaleur supplémentaire avec de l'hydrogène à basse température provenant de l'échangeur de chaleur hydrogène-azote 7, puis il est liquéfié et envoyé au réservoir de stockage de CO 2 liquide 14 pour le stockage. Le CO 2 liquide sous pression est envoyé à la machine à glace sèche 16 pour le ralentissement et l'expansion afin de préparer la glace sèche, dans laquelle une partie du CO 2 liquide absorbe la chaleur et se vaporise en CO 2 gazeux à basse température pour entrer dans la boucle de circulation, et l'autre partie du CO 2 liquide se solidifie en glace sèche et est envoyée au réservoir de stockage de glace sèche pour les utilisateurs de glace sèche. Dans cette voie du processus, l'hydrogène liquide à environ 20 K est envoyé vers un réseau de tuyaux du processus en aval après avoir été réchauffé par l'échangeur de chaleur hydrogène-azote 7, l'échangeur de chaleur hydrogène-dioxyde de carbone I 11 et l'échangeur de chaleur hydrogène-dioxyde de carbone II 13.
Dans la présente invention, lorsque la production d'énergie photovoltaïque est insuffisante, l'hydrogène liquide est vaporisé et fourni au processus en aval au moyen de l'unité de production de glace sèche une récupération optimisée de l'énergie froide de l'hydrogène liquide. Dans le processus de vaporisation de l'hydrogène liquide à une basse température d'environ 20 K, la récupération de l'énergie froide de haute qualité et de basse qualité est optimisée pour préparer l'azote liquide à partir de l'azote et préparer la glace sèche à partir du CO 2 purifié des gaz résiduaires industriels à faible coût.
Avantageusement, le réacteur 100 comprend une partie cylindrique au niveau des entrées 101 et 102 et une partie en forme de cône au niveau de la sortie 103 pour faciliter l’évacuation du mélange. Le cône de sortie a par exemple une hauteur H=200 mm. La partie cylindrique a par exemple un diamètre D=100 mm et une hauteur H=400 mm.
La sortie du réacteur 103 a, par exemple, un diamètre de 20 mm. Elle est reliée à l’entrée du réacteur de gazéification 300.
Le réacteur de gazéification 300 est en Inconel 600. Le réacteur 300 est de préférence un tube 20x2.7 mm et de longueur L=2000 mm. Il a par exemple une Inclinaison ajustable (20 à 60°). La puissance électrique est Pélec=5 kW (compensation pertes thermiques).
La sortie 302 du réacteur de gazéification 300 a, par exemple, un diamètre de 20mm.
La chambre de récupération 500 est un séparateur solide/gaz en Inconel 600. La sortie de gaz 502 pour évacuer les gaz (S1) a, par exemple, un diamètre de 15mm.
Le chambre de récupération 500 a, par exemple, les dimensions suivantes : D=100 mm et H=400 mm. La partie inférieure de la chambre 500, a de préférence une forme de cône pour faciliter l’évacuation des billes. Le diamètre de la sortie 503 est, par exemple, de 20 mm. Le cône de sortie a par exemple une hauteur H=200 mm. Le bas de la chambre est à une température inférieure à 374°C (par exemple 360°C) pour que le gaz supercritique redevienne liquide et pour ressolubiliser les sels.
La redissolution des sels peut être améliorée en utilisant un composant additionnel 600. Par exemple, il peut s’agir d’un tube en Inox 304L, ayant par exemple une longueur L=2000 mm. L’inclinaison est ajustable (10 à 45°).
Le diamètre de la sortie 602 permettant de transférer les billes vers le réacteur de préchauffage 700 est, par exemple, de 20 mm. Le diamètre de la sortie de saumure 603 (S2) est, par exemple, de 20 mm.
La vis d’Archimède de l’élément 700 peut être en Inox 304L. Il s’agit, par exemple, d’un tube 20x2mm à ailette serties en spirale épaisseur=5 mm, pas=20 mm, Dext vis= 100 mm, Long=1000 m. Le moteur de la vis d’Archimède a, par exemple, une puissance de P=1kw avec réducteur, et une Vitesse variable de 0 à 10 tr/s.
Le réacteur de chauffage 700 est en Inox 304L. De préférence, il s’agit d’un tube de dimensions : 100x5mm et L= 1100mm. L’entrée 801 du réacteur de chauffage 800 est un piquage latéral, par exemple, de diamètre 20 mm. La sortie du réacteur 800 est un Piquage latéral, par exemple, de diamètre 17.1 mm. La puissance Pélec est de 20 kW. Par exemple, on utilise des cordons chauffants enroulés autour du réacteur 800. Le réacteur est de préférence tubulaire. Le serpentin de chauffage est en Inconel 625 avec les caractéristiques suivantes : Tube 17.1x3.2 mm, L=5000 mm enroulé en hélice (D=320 mm). Par exemple, on choisit 5 spires sur H=800 mm et Pélec=40 kW (zone de chauffage par rayonnement type Kanthal).
Procédé pour la co-valorisation par électrolyse de CO 2 et d’hydrocarbures La présente invention concerne un nouveau moyen pour valoriser conjointement des hydrocarbures, à l’image du méthane, et le dioxyde de carbone (CO 2 ), via l a synthèse par voie électrochimique de molécules à plus fortes valeurs ajoutées. Elle propose plus particulièrement un procédé de co-électrolyse d’au moins un hydrocarbure et du CO 2 au sein d’une cellule électrochimique à deux compartiments.
Le méthane et, d’une manière plus générale, les hydrocarbures, peuvent être directement utilisés comme source d’énergie ou être réformés pour générer de nouvelles molécules.
En particulier, le réformage du méthane, par exemple à la vapeur, également connu sous l’appellation SMR (pour « stream methane reforming » en terminologie anglo-saxonne), permet de générer de l’hydrogène ou du syngas (CO-H 2 ) comme précurseur à la synthèse de molécules plus complexes, par exemple par l’intermédiaire de procédés de type Haber-Bosch ou Fischer-Tropsch.
Cependant, ces procédés présentent l’inconvénient majeur d’être énergétiquement coûteux et génèrent des quantités importantes, indésirables, de CO 2 . Ils impliquent également l’installation de grandes unités de production (énergie non délocalisable).
Une autre voie de valorisation du méthane consiste à procéder à son oxydation partielle pour générer des produits oxygénés. Néanmoins, la stabilité de la molécule de méthane d’une part et la stabilité, relativement faible, des produits intermédiaires et recherchés, d’autre part, conduit à la génération de CO 2 (forme complètement oxydée du méthane).
Différentes technologies (plasma, électro-catalytiques, membranaires) ont été étudiées pour permettre une oxydation partielle du méthane en produits oxygénés, telles que des molécules de type méthanol, acide formique, monoxyde de carbone, éthène (C 2 H 4 ), etc., comme évoqué dans la publication [1].
De préférence, pour éviter de réaliser inutilement au moins une action lorsqu’une tension tc est supérieure au septième seuil s7 et inférieure ou égale au deuxième seuil s2 pendant un très court instant, par exemple du fait d’une erreur de mesure de tension par un capteur ou d’une très brusque variation non significative d’une tension tc, le dispositif de surveillance DS ne décide de la réalisation d’au moins une action qu’à condition que la tension tc précitée soit comprise entre les septième s7 et deuxième s2 seuils pendant une durée choisie fonction du dépassement. Par exemple, cette durée choisie de dépassement peut être comprise entre 2 s et 5 s. A titre d’exemple illustratif, cette durée choisie peut être égale à 3 s. Mais on peut utiliser d’autres valeurs pour cette durée.
On notera également que lorsqu’une tension tc est comprise entre les septième s7 et deuxième s2 seuils, on peut effectuer (le dispositif de surveillance DS peut déclencher la réalisation) dans le système S au moins (d’au moins) une autre première action qui consiste à enregistrer au moins un code défaut représentatif du dépassement (et donc du problème détecté). En d’autres termes, en présence du quatrième niveau de gravité on peut enregistrer au moins un premier code défaut représentatif du dépassement (et donc du problème détecté).
On notera également que l’alerte de l’usager (ou conducteur) peut être fonction du dépassement détecté et donc du niveau de gravité en cours. Ainsi, en présence du premier niveau de gravité ou de l’éventuel quatrième niveau de gravité, l’alerte peut se faire en allumant le voyant de service lorsque le système S est un véhicule. En présence du deuxième ou troisième niveau de gravité, l’alerte peut se faire en allumant le voyant de stop lorsque le système S est un véhicule.
- on cesse d’isoler la batterie principale BP de la machine motrice électrique MME lorsque le dépassement devient inférieur au troisième seuil s3 mais est supérieur à un quatrième seuil s4 qui est supérieur au deuxième seuil s2 pendant une durée choisie dr3, ou
- on cesse de réduire la puissance électrique fournie lorsque le dépassement devient inférieur au deuxième seuil s2 mais est supérieur à un cinquième seuil s5 qui est supérieur au premier seuil s1 pendant une autre durée choisie dr2, ou
- on cesse de générer l’alerte lorsque le dépassement devient inférieur à un sixième seuil s6 inférieur au premier seuil s1 pendant encore une autre durée choisie dr1.
Par exemple, le quatrième seuil s4 peut être compris entre 4,18 V et 4,22 V. A titre d’exemple illustratif, ce quatrième seuil s4 peut être égal à 4,2 V.
Egalement par exemple, le cinquième seuil s5 peut être compris entre 4,12 V et 4,16 V. A titre d’exemple illustratif, ce deuxième seuil s2 peut être égal à 4,14 V.
Egalement par exemple, le sixième seuil s6 peut être compris entre 4,07 V et 4,11 V. A titre d’exemple illustratif, ce sixième seuil s6 peut être égal à 4,09 V.
Egalement par exemple, chacune des durées dr1 à dr3 peut être comprise entre 3000 ms et 5000 ms. A titre d’exemple illustratif, cette dernière durée choisie peut être égale à 4000 ms. Mais on peut utiliser d’autres valeurs pour ces durées dr1 à dr3.
On notera également, comme illustré non limitativement sur la , que le calculateur de batterie CB (ou le calculateur dédié du dispositif de surveillance DS) peut aussi comprendre une mémoire de masse MM1, notamment pour le stockage temporaire des valeurs des N tensions tc surveillées et d’éventuelles données intermédiaires intervenant dans tous ses calculs et traitements. Par ailleurs, ce calculateur de batterie CB (ou le calculateur dédié du dispositif de surveillance DS) peut aussi comprendre une interface d’entrée IE pour la réception d’au moins les valeurs des N tensions tc surveillées pour les utiliser dans des calculs ou traitements, éventuellement après les avoir mises en forme et/ou démodulées et/ou amplifiées, de façon connue en soi, au moyen d’un processeur de signal numérique PR2. De plus, ce calculateur de batterie CB (ou le calculateur dédié du dispositif de surveillance DS) peut aussi comprendre une interface de sortie IS, notamment pour délivrer des ordres ou des messages de réduction de la puissance électrique fournie ou d’annulation d’une réduction de la puissance électrique fournie, ou des messages ou ordres d’isolement ou de fin d’isolement, ou des messages contenant des codes défaut, ou encore des messages de service (ou d’alerte) pour l’usager.
On notera également que l’invention propose aussi un produit programme d’ordinateur (ou programme informatique) comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement de type circuits électroniques (ou hardware), comme par exemple le processeur PR1, est propre à mettre en œuvre le procédé de surveillance décrit ci-avant pour surveiller des tensions aux bornes de cellules de stockage d’énergie électrique CE faisant partie de la batterie cellulaire BP du système S.
Procédé de réglage d’un compteur électrique. L’invention concerne le domaine des compteurs électriques.
Une fois le bioréacteur positionné sur ce support (500), les canaux de transfert d’un compartiment à l’autre peuvent être fermés par la mise sous pression de l’enclume (580 à 581) sur le pion silicone par un actionneur présent sur les machines dans lesquels seront enfilés ces supports.
Des embossages (21) réalisés sur le film inférieur (20), à l‘aplomb des canaux de transfert (202), permettent un passage rapide et aisé du liquide d’un compartiment à l’autre sans appliquer de fortes pressions sur les poches. L’embossage est suffisant mais limité pour éviter la formation de pli lors de leur écrasement sous l’enclume. Dans l’exemple, les canaux sont larges de 8 mm et l’embossage a une hauteur de 0.3mm.
Zone de filtration Le principe de réalisation du bioréacteur selon l’invention permet facilement d’intégrer une zone filtrante. Pour cela, on insère localement entre le film supérieur (10) et le film inférieur (20) une pièce filtrante, par exemple une membrane poreuse (600). Cette membrane (600) est par exemple constituée par une pièce rectangulaire présentant un maillage de 1 à 4 µm destinée à la concentration cellulaire.
Cette membrane filtrante (600) est positionnée pour séparer selon un plan médian transversal un compartiment (101 à 107), dont le volume supérieur, compris entre la membrane (600) et le film supérieur (10), communiquera fluidiquement avec un compartiment ou un canal isolé par rapport à volume inférieur, et dont le volume inférieur compris entre la membrane (600) et le film inférieur (20) communiquera avec un autre compartiment ou canal, isolé du premier par une soudure.
La première étape consiste à disposer la membrane filtrante (600) contre la surface inférieure du film supérieur (10). La membrane filtrante (600) est soudée sur un des côtés (620) avec une soudure thermique, sur une bande (601) de largeur 5mm environ.
La deuxième étape illustrée par la consiste à superposer le film inférieur (20) et le film supérieur (10). Le film supérieur (10) avec sa membrane filtrante (600) est retourné (filtre dessous) et est positionné sur le film inférieur (20).
La troisième étape illustrée par la consiste à réaliser des lignes de soudure locales selon une configuration formée par : Un segment rectangulaire ouverte (651) délimitant un compartiment (650) entourant la membrane filtrante (600), et présentant une ouverture (652) au niveau de la bande (601) de soudure de la membrane filtrante (600) Un segment rectangulaire (681) délimitant un deuxième compartiment (680) communiquant dans la partie inférieure du filtre comprise entre la membrane (600) et le film inférieur (20) avec le compartiment (650) via ladite ouverture (652) Un segment rectangulaire (661) délimitant un troisième compartiment (660) communiquant avec le deuxième compartiment (680) via un canal (662) Un segment rectangulaire (671) délimitant un quatrième compartiment (670) communiquant avec le deuxième compartiment (680) via un canal (672).
La dernière étape est illustrée par la . Un moule permet ensuite de fermer le filtre par soudure du film supérieur (10) sur la membrane filtrante (600) suivant une ligne périphérique (602) complétant la bande de soudure (601).
Le liquide présent dans le compartiment inférieur (650) ne peut accéder dans un des compartiments (660, 670) qu’en passant par la membrane filtrante (600).
Si des cellules sont cultivées dans le compartiment (650), et que les canaux (662) et (672) entre le compartiment inférieur (650) et les autres compartiments respectivement (660) et (670) sont clampés. Le compartiment (660) est vide et le compartiment (670) contient un milieu de culture différent de celui utilisé dans le compartiment (650).
Un automate dans lequel le bioréacteur est introduit exécute une série d’action :
Etape 1 : il commande l’ouverture du canal (661) entre le compartiment de culture (650) et le compartiment (660) qui est vide.
Etape 2 : On presse la surface du compartiment (650) concernant la culture pour transférer le contenu du compartiment (650) vers le compartiment (660). Le passage se fait obligatoirement par le filtre, la membrane (600) étant interposée entre la partie inférieure du compartiment (650) et le canal (662). Si la membrane (600) est dimensionnée pour retenir les cellules (par exemple filtre 0.65µm), les cellules restent dans le compartiment (650), alors que le milieu est transféré dans le compartiment (660).
Etape 3 : On ferme le passage entre les compartiments (650) et (660) en clampant le canal (662) est on ouvre le canal (672) entre le compartiment (650) et le compartiment (670). On transfert le milieu contenu dans le compartiment (670) pour remettre en suspension les cellules contenues dans le compartiment (650) qui avait été préalablement vidé de son milieu de culture.
Les étapes 1 et 2 permettent de réaliser une concentration cellulaire (avant transduction par exemple) Les étapes 1, 2 et 3 permettent de réaliser un changement de milieu.
Variante de bioréacteur La représente une variante de bioréacteur, dont la réalisation et les caractéristiques techniques communes avec la variante précédente ne sont pas développée dans ce qui suit.
Ainsi, la mise en application de ces procédés peut se révéler coûteuse en ressources et ardue selon le degré de complexité du contexte applicatif : relief du terrain du chantier avec ou non des dénivelés, nombre de grues en interférence installées sur le chantier et étendue des zones d’interférence, tâches assignées aux grues interférentes, etc.
L’invention a pour but de proposer un procédé de pilotage automatique pour la mise en sécurité de grues en interférence qui soit efficient mais aussi aisé à mettre en œuvre et à utiliser, procurant une orientation automatique de la flèche d’une grue se trouvant dans un état de pilotage automatisé et positionnant celle-ci dans une configuration de sécurité en parfaite autonomie, c’est-à-dire sans avoir besoin de communiquer avec un quelconque système extérieur à la grue.