INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le procédé de traitement d’eau de l’invention peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles : le volume de l’enceinte de dilution est supérieur au volume maximum de la solution diluée dans l’enceinte de dilution de sorte que la solution diluée de dioxyde de chlore est en permanence surmontée d’un volume de gaz, et l’enceinte de dilution est maintenue à pression atmosphérique par : l’injection de gaz neutre dans l’enceinte de dilution concomitamment à l’injection de la solution diluée de dioxyde de chlore dans le flux d’eau à traiter, et le refoulement d’une partie des gaz présents dans l’enceinte de dilution concomitamment au versement du mélange réactif dans l’enceinte de dilution lors d’un cycle de production. un cycle de production est mis en œuvre lorsque l’enceinte de dilution comprend un volume de solution diluée assurant l’injection continue de la solution diluée dans le flux d’eau à traiter pendant au plus 15 minutes, de préférence pendant 5 minutes.
L’invention porte également sur un système de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore qui est essentiellement caractérisé en ce qu’il comporte : une chambre de mélange configurée pour assurer le mélange de chlorite, par exemple du chlorite de sodium, sous forme liquide et d’une solution acide, une enceinte de dilution de volume supérieur au volume de la chambre de mélange, des moyens d’alimentation en chlorite de sodium et en solution acide dans la chambre de mélange pour former un mélange réactif, des moyens de déversement du mélange réactif contenu dans la chambre de mélange dans l’enceinte de dilution, lesquels moyens de déversement sont commandés en actionnement au bout d’un temps de réaction entre le chlorite de sodium et la solution acide dans la chambre de mélange qui est inférieur à 15 minutes, des moyens d’alimentation en solution aqueuse dans l’enceinte de dilution configurés pour injecter dans l’enceinte de dilution, avant, concomitamment ou après le déversement du mélange réactif, un volume déterminé de solution aqueuse pour obtenir une solution diluée de dioxyde de chlore de concentration égale ou inférieure à 4g/L, et des moyens de maintien de l’enceinte de dilution à pression atmosphérique,
Avantageusement, la chambre de mélange est disposée à l’intérieur de l’enceinte de dilution.
L’invention porte enfin sur une installation de traitement d’eau qui est essentiellement caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un système de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore tel que précédemment énoncé, et des moyens de commande en injection de la solution diluée de dioxyde de chlore contenu dans l’enceinte de dilution dans un flux d’eau à traiter.
De préférence, le volume de l’enceinte de dilution est supérieur au volume maximum de la solution diluée dans l’enceinte de dilution de sorte que la solution diluée de dioxyde de chlore est en permanence surmontée d’un volume de gaz, et ladite installation comprend : des moyens injection de gaz neutre dans l’enceinte de dilution commandés en actionnement concomitamment à l’injection de la solution diluée de dioxyde de chlore dans le flux d’eau à traiter, et des moyens de refoulement d’une partie des gaz présents dans l’enceinte commandés en actionnement concomitamment au versement du mélange réactif dans l’enceinte de dilution lors d’un cycle de production.
la est une représentation schématique du dispositif de l’invention illustré au cours d’une étape d’un cycle de fonctionnement du procédé de l’invention dans laquelle du chlorite de sodium et de l’acide chlorhydrique sont injectés dans une chambre de mélange ;
la est une représentation schématique du dispositif de l’invention illustré au cours d’une étape ultérieure à celle représentée sur la du cycle de fonctionnement du procédé de l’invention, au cours de laquelle étape on verse le mélange réactif contenu dans la chambre de mélange dans une enceinte de dilution, et on ajoute, dans l’enceinte de dilution, une solution aqueuse pour obtenir une solution diluée de dioxyde de chlore ;
la est une représentation schématique du dispositif de l’invention illustré au cours d’une étape de fonctionnement ultérieure à celle représentée sur la , au cours de laquelle étape le volume de solution diluée de dioxyde de chlore dans l’enceinte de dilution est maximum et l’injection de la solution diluée dans un flux d’eau à traiter est opérée.
Le procédé de l’invention consiste essentiellement à séparer la solution de mélange des réactifs, de la solution qui est injectée dans le flux d’eau à traiter. Plus précisément, le mélange des réactifs est opéré dans une chambre de mélange, qui se déverse, sous contrôle, dans une enceinte dans laquelle s’opère une dilution du mélange réactif, avant son injection dans le flux d’eau à traiter. Le mélange des réactifs peut ainsi être effectué pendant un temps contrôlé assurant la transformation totale du chlorite en dioxyde de chlore et tout en évitant la dégradation du dioxyde chlore. La dilution subséquente du mélange réactif permet d’opérer à des concentrations en dioxyde de chlore bien inférieures à celles de l’art antérieur, qui ne sont pas dangereuses, qui limitent la dégradation du dioxyde de chlore, qui permettent de travailler à pression atmosphérique et qui permettent également de moduler le débit de solution diluée de dioxyde de chlore à injecter dans le flux d’eau à traiter. On opère ainsi par succession de cycles de production du mélange réactif. Une fois que l’enceinte de dilution est quasiment vide, une nouvelle préparation de mélange de réactifs est opérée pour alimenter à nouveau, après le temps de réaction requis entre les réactifs, l’enceinte de dilution. Le procédé de mélange des réactifs s’effectue donc par succession de cycles de production du mélange réactif, tout en assurant un traitement en continu des eaux à traiter depuis l’enceinte de dilution.
Plus précisément et en référence aux figures 1 à 3, le dispositif de l’invention 1 comprend une chambre de mélange 2 dans laquelle le chlorite et la solution acide sont mélangées, et une enceinte de dilution 3 depuis laquelle la solution de dioxyde de chlore est injectée dans le flux d’eau à traiter 4 via une pompe doseuse 5. L’enceinte de dilution 3 présente un volume V supérieur au volume v de la chambre de mélange 2. La chambre de mélange 2 est représentée sur les figures positionnée à l’intérieur de l’enceinte de dilution mais peut être disposée en dehors de l’enceinte de dilution 3.
Le chlorite est stocké dans un premier réservoir 6 et la solution acide est stockée dans un second réservoir 7. Le chlorite et la solution acide sont introduits dans la chambre de mélange 2 au moyen de deux pompes péristaltiques 8,9. Dans une alternative non représentée, on prévoit une seule pompe péristaltique avec deux têtes tournant sur le même axe. Cette configuration garantie une injection des réactifs à des volumes identiques.
Le fonctionnement du dispositif (1) est décrit ci-après. Une traction sur le cordon (420) fait coulisser le crochet inférieur (4) le long du bras de soutien (3) à l’encontre de l’organe élastique de rappel (41), afin de le désengager de la languette inférieure (22). Concomitamment, la gâchette (43) est poussée transversalement par le cordon (420) jusque dans la position de butée dans laquelle elle vient fermer le crochet inférieur (4) et s’opposer à la remontée du crochet (4) en venant buter contre la languette inférieure (22). La position d’échappement se retrouve donc verrouillée, voir .
Lorsque l’écran est pivoté et écarté de la platine (2) en vue de le décrocher ou d’accéder à sa partie arrière, l’organe élastique de rappel (41) repousse le crochet inférieur (4) en position initiale, à savoir dans la même position lorsque le crochet inférieur (4) est en position d’engagement, mais avec la gâchette (43) toujours en position de butée.
Lorsque l’écran est pivoté et rapproché de la platine (2) en vue de le raccrocher à la platine, le crochet inférieur (4) entre en contact, au niveau d’une rampe (44), avec la languette inférieure (22) ce qui entraine le coulissement du crochet inférieur (4) le long du bras de soutien (3) à l’encontre de l’organe élastique de rappel. La languette inférieure (22) vient ensuite pousser la gâchette (43) dans la position neutre afin que la languette inférieure (22), puisse s’engager avec le crochet inférieur (4), lequel remonte en positon d’engagement sécurisée, voir .
Il ressort de ce qui précède que l’invention fournit bien un dispositif (1) de fixation d’un écran à une platine (2) qui est de conception simple, fiable et peu onéreuse et permettant de sécuriser l’accrochage et le décrochage de l’écran tout en facilitant également l’accès à une partie arrière de l’écran.
Réservoir cryogénique de forme complexe et à indice gravimétrique élevé et procédé de fabrication correspondant Domaine technique de l’invention Le domaine de la technique est celui du stockage à court terme et du transport de source d’énergie, notamment via l’utilisation de réservoirs cryogéniques. La technique concerne plus particulièrement un réservoir cryogénique pour le transport et/ou l’utilisation d’un liquide (ce liquide étant sous forme de gaz à température ambiante et pression atmosphérique). De plus, la technique concerne également le procédé de fabrication correspondant.
Arrière-plan technologique Dans le cadre de la transition énergétique qui doit nécessairement être opérée pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, il est indispensable de repenser complètement le stockage temporaire et le transport de sources d’énergie propre, comme par exemple l’hydrogène.
Les méthodes de fabrication actuelles fournissent des réservoirs à gaz, lourds et encombrants. La problématique de ce type de réservoir est que la source d’énergie (l’hydrogène) y est stockée sous forme gazeuse, qui entraine soit un réservoir à indice gravimétrique faible donc un réservoir lourd, soit une réduction de l’autonomie apportée au véhicule en question à poids constant. Des solutions sont donc développées pour construire des réservoirs cryogéniques permettant de transporter et d’utiliser ce gaz sous forme liquide. Une de ces solutions de réservoir cryogénique est de fabriquer le dit réservoir à partir d’aluminium, dont la masse volumique est inférieure à l’acier et qui possède de très bonnes propriétés mécaniques à basse température.
Cependant, les réservoirs cryogéniques actuels restent malgré tout lourds du fait de leur nécessaire isolation, de la masse volumique de l’aluminium et ils ne peuvent être que de forme cylindrique ou sphérique. Ils ne sont donc pas intégrables dans toutes les situations ou dans toutes les configurations de véhicules. Par exemple, les réservoirs cryogéniques actuels ne sont pas intégrables dans l’aile d’un avion, contrairement aux réservoirs de kérosènes, ou dans l’espace d’un réservoir de voiture par exemple. Ainsi, à ce jour, de tels réservoirs cryogéniques doivent donc être intégrés dans des espaces dédiés, voire le véhicule embarquant un ou plusieurs réservoirs de ce type doit être construit autour de ces réservoirs. Ainsi par exemple, dans le cas d’un avion, les réservoirs cryogéniques actuels sont principalement intégrés dans le fuselage, ce qui limite d’autant plus la charge utile et nécessite le développement de nouvelles architectures à certifier sans possibilité de réutiliser l’existant. De tels réservoirs à hydrogène ne permettent donc pas le rétrofit d’avions existants (rééquipement d’un avion existant en remplaçant le système de propulsion actuel par un système de propulsion utilisant de l’hydrogène).
Les inconvénients des réservoirs cryogéniques et des réservoirs à stockage gazeux actuels sont donc leur poids, leur encombrement et leurs formes limitées (sphère, cylindre).
Ainsi, il est nécessaire de trouver une solution permettant d’obtenir des réservoirs moins encombrants aux formes complexe, et plus légers, tout en présentant une très bonne résistance mécanique.
La présente invention a pour objectif de répondre à au moins certaines des problématiques de l’art antérieur.
Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l’aide d’un réservoir cryogénique dont la paroi comprend une pluralité de couches, parmi lesquelles une couche externe est en contact avec le milieu extérieur, une couche interne est en contact avec le contenu du réservoir, au moins une des couches de la paroi du réservoir étant constituée de matériau composite comprenant un feuilleté de plis empilés les uns sur les autres le long d’une direction d’empilement localement perpendiculaire à la surface de ladite couche dans laquelle au moins un pli du feuilleté de plis diverge de la surface de la couche, formant ainsi une structure de renforcement de ladite couche, appelée partie renforcée, et ladite couche étant nommée couche composite renforcée.
Ainsi, il est possible d’obtenir, en suivant le principe général de l’invention, un réservoir de forme complexe en raison de l’utilisation de matériaux composite et de l’absence de pression excessive au sein du réservoir, celui-ci conservant le contenu sous forme liquide et non gazeuse. Une telle forme complexe permet par conséquent d’intégrer ce réservoir dans tout espace jugé utile par l’homme du métier. De plus, l’utilisation de matériaux composites permet l’allègement du système et l’amélioration des propriétés mécaniques.
Selon un exemple de réalisation particulier de l’invention, la couche externe du réservoir est une couche composite renforcée.
Ainsi, la surface externe du réservoir présente des propriétés mécaniques améliorées, permettant de résister à une contrainte externe (changement de pression, flambage, etc.).
Selon un exemple de réalisation particulier de l’invention, deux couches successives parmi la pluralité de couches de ladite paroi dudit réservoir présentent un espace inter-couches, ledit espace inter-couches étant configuré pour être placé sous vide ou sous ultravide.
Le pilotage des moyens ventilateurs 6 est ainsi décorrélé par rapport aux cycles de traitement successifs.
Les cycles de traitement sont ainsi avantageusement cyclique, avec une configuration active et une configuration inactive dont les durées respectives peuvent être ajustées à façon.
Un cycle de traitement comprend alors avantageusement au moins une phase, voire deux phases, parmi :
- une phase passive, en dehors d’un cycle de séchage, de préférence afin d’assurer un traitement du volume interne 3, et/ou
- une phase active, lors d’un cycle de séchage, de préférence offrant une action aéroportée.
Lors de la phase passive ( ), les particules ionisées vont avoir tendance à diffuser au sein du circuit aéraulique 5, ici principalement vers l’amont (vers ladite au moins une entrée 51).
Cette phase passive est intéressante pour assurer un traitement du circuit aéraulique 5, y compris sur un tronçon amont par rapport aux moyens générateur de plasma froid 7.
Cette phase passive permet d’éviter un développement de toutes contaminations internes liées à l’utilisation et à l’environnement.
Les particules ionisés se répartissent avantageusement naturellement, par diffusion.
Lors de la phase active ( ), le flux d’air entraîne les particules ionisées vers l’aval par rapport aux moyens générateur de plasma froid 7 (vers ladite au moins une sortie 52).
Cette phase active est intéressante pour assurer un traitement du circuit aéraulique 5, sur un tronçon aval par rapport aux moyens générateur de plasma froid 7.
Elle permet également l’action aéroportée, c’est-à-dire favoriser une diffusion des particules ionisées au niveau du jet d’air séchant F destiné à sécher une partie du corps d’un utilisateur (tout en prévenant une contamination de l’utilisateur par ce jet d’air séchant F).
De manière alternative, selon un second mode de réalisation, les moyens générateur de plasma froid 7 peuvent intervenir sur le fonctionnement des moyens ventilateurs 6, notamment pour favoriser une purification de l’air ambiant.
Le pilotage des moyens ventilateurs 6 peuvent alors être corrélé par rapport aux cycles de traitement successifs.
A cet égard, au cours d’un cycle de traitement et en dehors d’un cycle de séchage, le premier module de pilotage 81 pilote avantageusement les moyens ventilateurs 6 dans une configuration active de diffusion dans laquelle ces moyens ventilateurs 6 sont pilotés à la vitesse de diffusion, inférieure à la vitesse de séchage.
Cette vitesse de diffusion est alors adaptée à générer un jet d’air diffusant D destiné à diffuser le plasma froid dans l’environnement dudit dispositif de séchage 1.
Enfin, on peut encore citer, comme autre technique proposée pour former une couche protectrice de LiF en surface du lithium, l’application au niveau de la surface de lithium métal d’une membrane, préalablement formée, riche en LiF, et associant des agents conducteurs et des liants [6]. Là encore, cette technique est complexe puisqu’elle requiert la préparation au préalable d’une membrane spécifique.
Ainsi, d’une manière générale, les méthodes proposées jusqu’à présent pour former une couche protectrice au niveau d’une électrode de Li métal nécessitent des montages particulièrement complexes, sont couteuses à mettre en œuvre, ou encore utilisent des produits toxiques. En tout état de cause, de telles méthodes sont difficilement transposables pour une production à l’échelle industrielle.
Il demeure donc un besoin de disposer d’une méthode, aisée à mettre en œuvre, peu couteuse en termes de matériel et de conditions, permettant de protéger de manière efficace une électrode de Li métal des différents mécanismes de dégradation pouvant intervenir au cours du cyclage de la batterie au lithium à base d’une telle électrode de Li métal.
La présente invention vise précisément à proposer un nouveau moyen pour opérer, de manière aisée et peu couteuse, la fluoration d’une surface de lithium métallique et, en particulier, pour accéder à une couche protectrice de LiF en surface d’une électrode de lithium métallique destinée à former l’anode dans une batterie au lithium.
Ainsi, l’invention concerne, selon un premier de ses aspects, un procédé de fluoration d’une surface de lithium métallique (ou « Li métal ») solide, comprenant au moins une étape de mise en contact de ladite surface de lithium métallique solide, avec une membrane polymérique formée à partir d’au moins un polymère porteur de groupements pendants possédant au moins un cycle aromatique porteur de liaisons C-F labiles.
Comme détaillé dans la suite du texte, le procédé de fluoration selon l’invention peut comprendre plus particulièrement les étapes consistant en : (1) disposer d’un substrat présentant, au niveau d’au moins l’une de ses faces, une couche de Li métal solide ; (2) mettre en contact la surface de ladite couche de Li métal solide avec une membrane polymérique formée à partir d’au moins un polymère porteur de groupements pendants possédant au moins un cycle aromatique porteur de liaisons C-F labiles, pendant une durée suffisante à la formation, sur ladite surface, de LiF ; et (3) ultérieurement à l’étape (2), éliminer la membrane polymérique résiduelle de la surface traitée, en particulier par simple décollement de la membrane polymérique résiduelle.
Au sens de la présente invention, on entend par fluoration, la formation de LiF au niveau de la surface de lithium métallique traitée selon le procédé de l’invention.
Comme détaillé dans la suite du texte, la membrane polymérique mise en œuvre selon le procédé de l’invention comprend, voire est constituée d’au moins un polymère porteur de groupements pendants possédant au moins un cycle aromatique porteur de liaisons C-F labiles. Ledit polymère peut être plus particulièrement porteur de groupements pendants comprenant un groupe polyfluorophényle, de préférence un groupe perfluorophényle.
Des exemples de tels polymères sont décrits plus précisément dans la suite du texte.
Selon un mode de réalisation particulier, la membrane polymérique est formée à partir de poly(2,3,4,5,6-pentafluorostyrène) (PPFS).
Des monomères organiques perfluorés et autres molécules perfluorées ont déjà été proposés dans le domaine des batteries, mais pour des usages différents de celui considéré selon l’invention.
Par exemple, le PFS a été décrit en tant qu’additif de l’électrolyte à des fins de stabiliser une électrode de graphite [7]. Ainsi, cet usage est très différent de celui de la présente invention, où un contact direct et temporaire est opéré entre le lithium métal et une membrane polymérique fluorée, par exemple une membrane formée à partir de PPFS, afin de générer du LiF.
On peut encore citer la publication de Kavan et al. [8] qui propose de faire réagir en phase gazeuse de l’hexafluorobenzène et du tétradécafluorohexane avec un amalgame de lithium pour former un mélange solide et intime contenant du fluorure de lithium et un matériau carboné conducteur électronique. Cette réaction n’est nullement proposée pour former une couche protectrice de LiF en surface d’une anode de Li métal. En tout état de cause, cette réaction très forte ne permet pas de former une couche fine de LiF en surface de lithium métal, et est donc inappropriée pour stabiliser une électrode de lithium métal au cours du cyclage d’une batterie au lithium.
Comme illustré dans les exemples qui suivent, les inventeurs ont montré qu’il est possible d’accéder à la formation de LiF en surface de Li métal, en mettant directement et temporairement la surface de lithium métallique solide, en contact avec une membrane polymérique formée à partir d’au moins un polymère porteur de groupements pendants possédant au moins un cycle aromatique porteur de liaisons C-F labiles.
Avantageusement, à la différence des méthodes déjà proposées pour générer une couche protectrice de LiF, le procédé de l’invention ne nécessite aucune mise en œuvre particulière du lithium métal. En particulier, il ne requiert pas de mettre en œuvre le lithium métal sous forme particulaire.
Également, le procédé de fluoration selon l’invention peut être mis en œuvre au niveau de tout type de surface de Li métal solide, par exemple sur du Li métal supporté par du cuivre, ou encore sur un substrat de Li métal seul, autrement au niveau d’un substrat autosupporté de Li métal.
Selon encore une autre variante, l’infrastructure comprend en outre : -une troisième éolienne marine montée sur un corps flottant ; -un cinquième câble électrique sous-marin présentant une première extrémité connectée à la troisième éolienne marine et une deuxième extrémité positionnée au niveau d’un fond marin ; -un sixième câble électrique sous-marin présentant des extrémités positionnées au niveau d’un fond marin ; -un deuxième élément d’interconnexion sous-marin positionné au niveau d’un fond marin, comprenant une interface de sortie de puissance électrique connectée au sixième câble électrique, une interface d’entrée de puissance électrique connectée au deuxième câble électrique, une interface d’entrée de puissance électrique connectée à la deuxième extrémité du cinquième câble électrique, le deuxième élément d’interconnexion sous-marin comprenant un cinquième interrupteur configuré pour sélectivement déconnecter et déconnecter le cinquième câble électrique des deuxième et sixième câbles électriques.
Selon une variante, la première éolienne marine comprend une machine électrique et un sixième interrupteur, le sixième interrupteur étant configuré pour sélectivement déconnecter la machine électrique de la première extrémité du premier câble électrique, et dans laquelle la troisième éolienne marine comprend une machine électrique et un septième interrupteur, le septième interrupteur étant configuré pour sélectivement déconnecter la machine électrique de la première extrémité du cinquième câble électrique.
Selon encore une variante, l’infrastructure comprend un système de commande configuré pour déterminer la présence d’un défaut, configuré pour ouvrir un interrupteur entre la première éolienne marine et les deuxième et troisième câbles électriques lors de la détermination de la présence d’un défaut.