INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La illustre une valorisation du résidu solide 42 (étape de cuisson), par réinjection du résidu 42 en entrée du dispositif 12 d’alimentation du dispositif/réacteur de cuisson 14. Dans ce cas de figure, le résidu solide 42 est de composition différente du résidu 32, dans la mesure où il a été obtenu à partir de biomasse imprégnée par un liquide d’imprégnation, notamment fortement acide, et/ou à partir d’eaux de lavage du dispositif d’alimentation qui peuvent aussi contenir une certaine teneur de ce fluide/de cet acide. Le recyclage du résidu solide 42 avec la biomasse imprégnée 10 permet de ne pas perdre ce flux solide, et d’obtenir un résidu liquide 41 (aussi appelé pressât) clair. Ce recyclage solide permet d’augmenter le rendement du procédé, puisque le flux 42 contient des polymères de sucres, d’augmenter le rendement en lignine, puisque le flux 42 contient de la lignine, et de diminuer la consommation du liquide d’imprégnation 2, puisque le résidu 42 contient du liquide d’imprégnation. La séparation solide/liquide peut se faire sur tout ou une partie du flux 13 sortant du dispositif d’alimentation 11, et ce recyclage du résidu solide 42 peut se faire sur tout ou une partie dudit résidu solide.
On peut aussi recycler tout ou partie du résidu solide 42 avec la biomasse broyée 5 en entrée d’imprégnation, mais ce recyclage parait moins avantageux, car on réalise alors une seconde imprégnation de la biomasse, déjà acide, du résidu 42.
La représente à la fois la réinjection du résidu solide 32 selon la et celle du résidu solide 42 selon la , et illustre donc un mode de réalisation où l’invention est appliquée deux fois dans le procédé de conversion de biomasse, avec les mêmes avantages que ceux décrits au sujet des figures 4 et 5. Chacune des réutilisations des deux résidus solides peut être mise en œuvre sur l’ensemble de chacun des résidus ou sur une partie seulement de ceux-ci. On peut aussi envisager de regrouper tout ou partie des deux résidus solides pour les réutiliser conjointement dans le procédé.
La représente la réinjection des deux résidus solides 32 et 42 conformément à la , mais également la réutilisation des deux résidus liquides 31 et 41 correspondants : - Le résidu liquide 31 est réinjecté dans l’entrée de lavage du dispositif d’alimentation 6 du dispositif d’imprégnation, il s’agit essentiellement d’eau. - Le résidu liquide 41 est réinjecté dans la cuve de préparation de la liqueur d’imprégnation. En effet, ce résidu 41 contient une certaine teneur en acide (si on continue de prendre l’exemple d’une liqueur d’acide), et le réinjecter dans la cuve 3 apporte un appoint d’eau et d’acide intéressant.
Le recyclage des résidus liquides 31 et 41 permet une diminution de consommation en eau et en liquide d’imprégnation. Ce recyclage peut se faire sur tout ou une partie des résidus liquides. Comme pour les résidus solides, on peut aussi envisager de les regrouper, au moins en partie, pour les recycler conjointement dans le procédé.
La propose des variantes, par rapport à la , pour réutiliser les résidus liquides 31 et 41 : les flèches pointillées indiquent différentes possibilités, alternatives ou cumulatives pour les réinjecter en tout ou partie dans le procédé de prétraitement de la biomasse. Ainsi, le résidu liquide 31 (celui en amont du dispositif d’imprégnation) peut aussi être réinjecté, en tout ou partie, dans la cuve 3 de préparation de la liqueur d’imprégnation en tant qu’appoint d’eau. Il peut aussi, en tout ou partie, être réinjecté comme eau de lavage 12 pour le dispositif d’alimentation 11 du dispositif de cuisson 14, ou comme eau de lavage 7 pour le dispositif d’alimentation 6 du dispositif d’imprégnation 9, si un lavage est prévu pour ce dispositif également. Il peut aussi, en tout ou partie, être additionné au résidu liquide 41 et suivre son circuit de réinjection. Inversement, le résidu liquide 41 peut lui aussi, en tout ou partie, être additionné au résidu liquide 31, avant d’être conjointement réutilisés dans la cuve 3 de préparation de la liqueur 4 par exemple (ces deux variantes n’étant pas représentées aux figures).
A noter aussi que ces résidus liquides 31,41, et notamment au moins le résidu 41 qui contient de l’acide, peuvent aussi être réutilisés/réinjectés directement dans le dispositif d’imprégnation 9, si sa teneur en acide est, de préférence, contrôlée en amont. A noter enfin qu’au moins un de ces résidus liquides 31,41 peut aussi être réutilisé dans le procédé de conversion de la biomasse en aval de son prétraitement, dans une étape ultérieure à sa cuisson qui a besoin d’un apport d’eau et/ou d’un apport d’eau présentant un pH acide.
La propose une modification selon l’invention de l’installation décrite à la : ici, les deux résidus solides issus des dispositifs d’alimentation du réacteur d’imprégnation 9 et du réacteur de cuisson 14, ou au moins l’un deux, est au moins en partie réintroduit en aval du prétraitement de la biomasse. Les lignes pointillées indiquent les différentes options, alternatives ou cumulatives, pour réintroduire ces résidus solides, en tout ou partie : on peut donc les réintroduire en entrée du réacteur d’hydrolyse 20 ou du réacteur de fermentation 22 ou même en entrée de l’équipement de séparation 24, notamment via leurs propres dispositifs d’alimentation, qui sont conventionnels (par exemple, une/des conduites ou système de vis sans fin débouchant dans une entrée ménagée dans le réacteur). Le résidu solide vient ainsi se mêler au flux de biomasse prétraitée 19, et/ou au flux d’hydrolysat 21 et/ou au mout de fermentation 23.
Une dernière option représentée à la consiste à introduire directement tout ou partie du résidu solide 32 et/ou 42 dans le résidu final 26 issu de la séparation du mout de fermentation, résidu qu’on peut valoriser en tant que combustible. Dans ce cas, on augmente directement la quantité de résidu final 26, donc la quantité de combustible réutilisable dans l’installation elle-même ou hors de l’installation. C’est un autre type de valorisation, qui cherche non pas à augmenter le rendement de conversion de la biomasse du procédé, mais à exploiter au mieux les résidus du procédé.
Exemples Ils concernent un procédé de prétraitement de biomasse lignocellulosique avec imprégnation à la liqueur acide puis explosion à la vapeur, comme décrit à la . Le terme « sucre (xylose, glucose) potentiel » utilisé plus loin définit l’addition des différents sucres, peu importe leur forme : sucre monomère ou polymère. En effet, après prétraitement par cuisson, une partie des sucres reste sous forme de polymère de sucres (cellulose ou hémicellulose par exemple), et une partie des sucres est sous forme de monomère de sucres (glucose ou xylose par exemple). Cette mesure peut être réalisée en utilisant la norme ASTM E1758-01(2020) « Standard Test Method for Determination of Carbohydrates in Biomass by High Performance Liquid Chromatography ». Comme défini dans la norme, pour exprimer cette quantité de sucres sous forme de polymère (cellulose par exemple), il faut retrancher l’eau de l’hydrolyse cette quantité.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, la composition (B) ou (B2) est exempte de persulfates.
La masse moléculaire moyenne en poids dudit polymère, mesurée par diffraction de la lumière, peut varier de préférence de 1000 à 3.000.000 g/mole, plus préférentiellement de 10 000 à 1.000.000 et plus particulièrement encore de 100 000 à 500.000 g/mole.
La densité de charge cationique de ces polymères peut varier de préférence de 2 meq/g à 20 meq/g, plus préférentiellement de 2,5 à 15 et plus particulièrement de 3,5 à 10 meq/g.
(13) et leurs mélanges.
De préférence, le ou les polymères cationiques sont choisis parmi les polysaccharides cationiques, en particulier les polysaccharides cationiques associatifs ou non ; plus préférentiellement les polysaccharides cationiques non-associatifs.
Selon un autre mode de réalisation préféré, le procédé comprend l’étape c) telle que définie précédemment.
Selon un autre mode de réalisation préféré, le procédé comprend l’étape a) et l’étape c) telles que définies précédemment.
Compositions (A) et (C) Les compositions (A) et ( C ) comprennent un ou plusieurs composés D choisis parmi les acides organiques, les acides aminés, les chitosanes, les vitamines B, la vitamine C, la vaniline, leurs sels, leurs solvates et leurs mélanges.
Les compositions (A) et (C) peuvent être identiques ou différentes.
Composés D Le ou les composés D sont présents dans la composition (A) en une teneur totale en poids de préférence allant de 1% à 20% en poids, plus préférentiellement allant de 3% à 20% en poids par rapport au poids total de la composition (A) .
Le ou les composés D sont présents dans la composition (C) en une teneur totale en poids de préférence allant de 1% à 25% en poids, plus préférentiellement allant de 2% à 15% en poids par rapport au poids total de la composition (C) .
Selon un mode de réalisation préféré, le ou les composés D sont choisis parmi les acides organiques, leurs sels, leurs solvates et leurs mélanges.
Selon un autre mode de réalisation préféré, le ou les composés D sont choisis parmi les acides aminés, leurs sels, leurs solvates et leurs mélanges.
Selon un autre mode de réalisation préféré, le ou les composés D sont choisis parmi les chitosanes, leurs sels, leurs solvates et leurs mélanges.
Selon un autre mode de réalisation préféré, le ou les composés D sont choisis parmi les vitamines B, leurs sels, leurs solvates et leurs mélanges.
Selon un autre mode de réalisation préféré, le ou les composés D sont choisis parmi la vitamine C, ses sels, ses solvates et leurs mélanges.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le composé D est choisi parmi la vaniline, ses solvates et leurs mélanges.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le ou les composés D sont choisis parmi les acides organiques, les acides aminés, leurs sels, leurs solvates et leurs mélanges.
Selon un mode de réalisation plus particulièrement préféré, le ou les composés D sont choisis parmi les mélanges d’acides organiques et d’acides aminés, leurs sels, leurs solvates et leurs mélanges.
À titre d’exemple, les composés D sont choisis parmi les mélanges de glycine et d’acide citrique.
L'étape de séparation solide/liquide peut être en œuvre toute technique connue de l'homme du métier, qui peut être par exemple la décantation, la centrifugation ou le pressage.
De préférence on réalise un pressage du substrat lignocellulosique concomitant à son transfert à l'étape d) de prétraitement lorsque cette dernière met en œuvre le procédé d'explosion à la vapeur qui est décrite ci-dessous. Ce mode de conduite de l'étape c) est par exemple assuré par une vis appelée « plug screw feeder » dont le fonctionnement a été déjà décrit plus haut. La formation d’un bouchon de substrat lignocellulosique pressé assure l’étanchéité à la pression du réacteur d’explosion à la vapeur, empêchant ainsi les fuites de vapeur dangereuses. La vis de transfert est également munie d’une ou plusieurs conduites de soutirage de la liqueur usée (dite pressât) séparée lors du pressage. Le pressât peut être recyclé à l’étape b) d’imprégnation et/ou à l’étape de lavage par le liquide de lavage 12 traversant la vis d’alimentation 11.
La biomasse humide obtenue à l’issue de l'étape c) de séparation solide/liquide, qui peut être désigné par le vocable "substrat lignocellulosique lavé et acidifié" présente un taux de matière sèche de préférence compris entre 15% et 70% poids, et plus préférentiellement compris entre 40 et 65% poids.
Etape d) de prétraitement du substrat lignocellulosique lavé et acidifié
Le substrat lignocellulosique lavé et acidifié, conformément à l'étape c) du procédé subit une étape de prétraitement d).
La cellulose (et éventuellement les hémicelluloses) qui sont les cibles de l'hydrolyse enzymatique ne sont pas directement accessibles aux enzymes. C'est la raison pour laquelle un prétraitement de la biomasse est mise en œuvre avant l'étape d'hydrolyse enzymatique. Le prétraitement vise notamment à modifier les propriétés physiques et physicochimiques de la fraction cellulosique, telles que son degré de polymérisation et son état de cristallinité.
Divers types de prétraitement sont connus de l’homme du métier, ils associent un traitement chimique et un traitement thermique. On peut notamment citer la cuisson acide ou basique, le procédé Organosolv, les traitements aux liquides ioniques et le procédé par explosion à la vapeur.
Le procédé de prétraitement préféré est l’explosion à la vapeur ("SteamEx" ou "Steam Explosion" selon la terminologie anglo-saxonne) réalisé en milieu acide. C'est un procédé dans lequel le substrat lignocellulosique est porté rapidement à haute température par injection de vapeur sous pression. L'arrêt du traitement s'effectue par décompression brutale.
Les conditions opératoires du procédé d’explosion à la vapeur sont les suivantes : - la vapeur est injectée directement dans le réacteur ; - la température du réacteur est généralement comprise entre 150 et 220°C, de préférence comprise entre 170°C et 210°C, - la pression est comprise entre 5 et 25 bars absolu (0,5 et 2,5 MPa), plus préférentiellement comprise entre 8 et 19 bars absolu (0,8 à 1,9 MPa), - le temps de séjour avant la phase de détente varie de 10 secondes à 50 minutes, et de préférence entre 3 minutes et 30 ou 40 minutes
L’explosion à la vapeur peut être réalisée en batch ou en continu et l’étape de dépressurisation qui permet de déstructurer la biomasse peut se dérouler en une ou plusieurs étapes.
A l'issue de l'étape de prétraitement par explosion à la vapeur, on obtient un substrat lignocellulosique prétraité à haut taux de matière sèche, généralement compris entre 20 et 70% poids et une phase vapeur qui est ensuite condensée.
Dans le cadre de l'invention, le substrat lignocellulosique prétraité obtenu à l'issue de l'étape d) du procédé de traitement selon l'invention est avantageusement utilisé comme charge dans un procédé dit de seconde génération de production de solvants et/ou d'alcools à partir de biomasse lignocellulosique.
L'invention se rapporte également à un procédé de production de solvants et/ou d'alcools à partir de biomasse lignocellulosique, comprenant au moins les étapes suivantes : i) on traite ladite biomasse lignocellulosique par le procédé de traitement selon l'invention de manière à obtenir un substrat lignocellulosique traité; ii) on effectue une hydrolyse enzymatique du substrat lignocellulosique traité de manière à obtenir un hydrolysat contenant des sucres fermentescibles; iii) on effectue une fermentation de l'hydrolysat issu de l'étape ii) pour obtenir un moût de fermentation contenant des solvants et/ou des alcools; iv) on réalise une séparation des solvants et/ou des alcools du moût de fermentation.
A la suite de l’explosion à la vapeur en conditions acides, le substrat lignocellulosique prétraité a généralement un pH inférieur à celui qui est compatible avec le milieu pour l'hydrolyse enzymatique. Ainsi le substrat lignocellulosique traité selon l'étape i) du procédé de production de solvants et/ou d'alcools est soumis à une étape de neutralisation pour amener son pH à une valeur comprise entre 4 et 6.
Pour l'étape de neutralisation, on emploie une solution aqueuse contenant un agent de neutralisation peut être choisi parmi toutes les bases faibles ou fortes connues de l’homme de l’art. Par le terme base, nous désignons toute espèce chimique qui, lorsqu'elle est ajoutée à de l'eau, donne une solution aqueuse de pH supérieur à 7. De manière préférée, l’agent de neutralisation est choisi parmi hydroxyde de potassium, hydroxyde de sodium, ammoniaque, chaux. De manière encore plus préférée, l’agent de neutralisation est choisi parmi hydroxyde de potassium et ammoniaque, seuls ou en combinaison entre eux. De manière préférée, l’agent de neutralisation est utilisé en solution aqueuse, avec une concentration massique comprise entre 2% et 75%, et de manière encore plus préférée entre 20% et 70%.
La neutralisation s’effectue à une température comprise entre 15°C et 95°C, et de préférence entre 20°C et 70°C. En général, la température de l’étape de neutralisation n’est pas précisément contrôlée et est simplement régie par la chaleur dégagée par la réaction acido-basique de neutralisation.
L’invention concerne en outre un équipement d’amélioration du rendement de conversion d’une cellule photovoltaïque, comprenant au moins une source lumineuse, un dispositif de refroidissement actif et des moyens configurés pour réaliser le procédé d’amélioration du rendement de conversion d’une cellule photovoltaïque selon l’invention.
Avantageusement, l’équipement comprend également un contrôleur permettant de piloter chaque source lumineuse et le dispositif de refroidissement en fonction d’un profil prédéterminé.
Avantageusement, la source de rayonnement est dimensionnée pour irradier entièrement le module photovoltaïque.
Encore avantageusement, l’équipement comprend un support mobile en translation par rapport à la source lumineuse et configuré pour transporter un groupe de cellules photovoltaïques simultanément.
L’invention concerne également un procédé d’amélioration du rendement de conversion d’un groupe de cellules photovoltaïques interconnectées, ledit procédé comprenant l’étape d’améliorer le rendement de conversion de chaque cellule photovoltaïque du groupe de cellules photovoltaïques au moyen du procédé d’amélioration du rendement de conversion d’une cellule photovoltaïque selon l’invention.
Avantageusement, l’étape d’amélioration du rendement de conversion de chaque cellule photovoltaïque est réalisée simultanément sur toutes les cellules photovoltaïques du groupe de cellules photovoltaïques.
Avantageusement, le groupe de cellules photovoltaïques est encapsulé dans une matrice transparente.
La représente schématiquement un exemple de cellule photovoltaïque telle que pouvant être mise en œuvre par l’invention.
La représente une mise en œuvre d’un procédé de l’invention, permettant l’amélioration du rendement de conversion d’une cellule photovoltaïque telle représentée par la .
La représente schématiquement un équipement configuré pour mettre en œuvre le procédé de la .
La représente deux exemples de mise en œuvre d’une étape de chauffe du procédé de la .
La représente schématiquement un exemple de mise en œuvre d’un autre procédé selon l’invention, permettant l’amélioration du rendement de conversion d’un groupe de cellules photovoltaïques.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE Un procédé 1 d’amélioration du rendement de conversion d’une cellule photovoltaïque 2 va maintenant être décrit. Ledit procédé 1 s’applique à différents types de cellules photovoltaïques. Il s’applique particulièrement bien à une cellule 2 à hétérojonction de silicium (SHJ), telle que représentée par la . La cellule 2 comprend par exemple un substrat 21 en silicium cristallin dopé et deux couches de silicium amorphe 22, 23 disposées de part et d'autre du substrat 21. L’une des couches de silicium amorphe 22, 23 est dopée du même type de conductivité que le substrat 21, par exemple de type n, et l'autre couche est dopée du type de conductivité opposé, c’est-à-dire de type p.
L'hétérojonction est formée par le substrat 21 en silicium cristallin dopé n et la couche de silicium amorphe dopé p, cette couche formant l'émetteur de la cellule 2. L’émetteur peut être situé en face avant ou en face arrière de la cellule 2.
sert à illustrer les performances d’une structure dudit agencement pour permettre de limiter ou empêcher la conduction parasite°;
sert à illustrer un exemple de réalisation dans lequel la région diélectrique hétérogène est formée sur un substrat massif°;
sert à illustrer un exemple de réalisation dans lequel la région diélectrique hétérogène est réalisée dans une technologie de type FD-SOI avec des zones hybrides °;
sert à illustrer un exemple de réalisation dans lequel la région diélectrique hétérogène est formée sur un substrat de type semi-conducteur sur isolant ;
sert à illustrer un exemple de réalisation dans lequel la région diélectrique hétérogène est associée à une couche de piégeage de charges°;
sert à illustrer un exemple de réalisation particulier dans lequel la région diélectrique hétérogène est formée sur un ilot semi-conducteur agencé sur une région d’un substrat comportant également une autre région de type semi-conducteur sur isolant ;
sert à illustrer une première variante de réalisation de la région diélectrique hétérogène ;
sert à illustrer une deuxième variante de réalisation de la région diélectrique hétérogène ;
sert à illustrer une troisième variante de réalisation de la région diélectrique hétérogène ;
sert à illustrer une quatrième variante de réalisation de la région diélectrique hétérogène ;
sert à illustrer une cinquième variante de réalisation de la région diélectrique hétérogène ;
On se réfère à présent à la donnant un exemple de structure pour dispositif RF comportant une région diélectrique 20 hétérogène dans laquelle une alternance de polarité est créée.
Les signaux RF visés sont typiquement ceux ayant une fréquence d'onde électromagnétique située entre 10 kHz et 100 GHz, avantageusement entre 1 MHz et 100 GHz et en particulier entre 1 MHz et 50 GHz.
La structure s’applique notamment à des dispositifs de communications spatiales et de télécommunications, par exemple aux dispositifs fonctionnant selon la technologie dite « 5G » qui désigne la cinquième génération des standards pour la téléphonie mobile.
La région diélectrique hétérogène 20 permet d’éviter une conduction parasite dans une couche semi-conductrice 12. Cette couche semi-conductrice 12 est ici une couche superficielle supérieure d’un substrat 2 semi-conducteur, par exemple un substrat massif (« bulk » selon la terminologie anglo-saxonne). Le substrat massif, par exemple en silicium, peut-être en particulier un substrat de résistivité élevé HR (HR pour « Haute Résistivité ») typiquement supérieure à 100 Ω.cm, et avantageusement supérieure à 1 kΩ.cm
Le premier équipement et le serveur distant peuvent être connectés à un même réseau, par exemple un réseau d’accès, ou à des réseaux distincts. Par exemple, le premier équipement est connecté à un réseau local, tel qu’un réseau domestique ou un réseau intranet d’entreprise. Un tel réseau peut éventuellement être un réseau hiérarchique, c’est-à-dire un réseau au sein duquel un ou plusieurs routeurs IP ont été déployés. Le premier équipement peut être connecté au serveur distant par l’intermédiaire d’un routeur d’accès. Le serveur distant peut notamment être connecté au réseau d’accès auquel le terminal se connecte ou à un autre réseau. La connectivité IP peut être fournie via un réseau filaire, ou sans fil (par exemple 5G), ou les deux.
Aucune hypothèse n’est faite par la suite quant à la nature des équipements impliqués ou l’architecture du ou des réseaux. De même, aucune hypothèse n’est faite quant à la nature du ou des services mis en place sur la base des adresses MAC.
Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, le serveur peut déclencher une procédure de gestion de l’adresse MAC courante, en envoyant au premier équipement une instruction de gestion de cette adresse MAC courante. Par exemple, une telle instruction de gestion appartient au groupe comprenant :
une demande de renouvellement de ladite au moins une adresse MAC courante, une demande d’extension de la durée de validité de ladite au moins une adresse MAC courante.
La solution proposée permet ainsi, selon au moins un mode de réalisation, d’éviter le traçage des communications grâce à la gestion des adresses MAC (par exemple, au renouvellement de l’adresse MAC courante ou à l’extension de sa durée de validité), et par conséquent de contribuer à la préservation de la confidentialité des données échangées par des utilisateurs de tels équipements ou des données caractéristiques de ces utilisateurs.
Une telle procédure de gestion des adresses MAC initiée par le serveur est par exemple appelée procédure ADET pour « ADvancEd anti-Tracking system ».