INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le procédé peut également comporter une étape de séparation de CO 2 du gaz de synthèse dans l’unité de traitement chimique, et une étape de compression du CO 2 pour fabriquer du CO 2 supercritique à utiliser comme le fluide. Le procédé peut aussi comporter une étape de circulation du CO 2 supercritique à travers l’anneau et l’alésage de l’outil coaxial pour qu’il atteigne le sabot et extraie de la chaleur de la veine de charbon en combustion, et une étape de circulation du CO 2 supercritique chauffé à travers le générateur électrique pour produire de l’énergie électrique. Éventuellement, le procédé peut comporter une étape d’injection d’air ou d’oxygène dans la veine de charbon pour soutenir la combustion, et/ou une étape d’extraction de H 2 du gaz de synthèse avec l’unité de traitement chimique. Quand le processus est considéré comme n’étant pas économiquement viable, le procédé peut comporter l’étape d’injection du CO 2 supercritique dans une cavité formée à la place de la veine de charbon brûlé, et des puits de scellement raccordés à la cavité pour stocker le CO 2 dans le sous-sol.
Les configurations montrées sur les et 14 peuvent être mises en œuvre dans le procédé qui va être présenté par renvoi à la . Ce procédé d’extraction de chaleur à partir d’un gisement comporte une étape 1700 de mise en place d’un ou plusieurs outils coaxiaux 1320 dans le sous-sol, l’outil coaxial 1320 ayant un tuyau externe 520 et un tuyau interne 510 situé à l’intérieur du tuyau externe 520, et étant configuré de telle sorte qu’un fluide 422 circule à travers un anneau 512 des tuyaux interne et externe, atteint une extrémité fermée 520A du tuyau externe 520, puis circule à travers un alésage 514 du tuyau interne 510. La circulation du fluide peut être inversée, pour qu’il circule d’abord à travers l’alésage 514 et ensuite à travers l’anneau 512.
À l’étape 1702, un puits de production 454 est raccordé fluidiquement à une unité de traitement chimique 410, qui est configurée pour recevoir du gaz de synthèse 407 issu de la combustion de la veine de charbon située dans le sous-sol, et configurée pour extraire du CO 2 du gaz de synthèse 407. On notera que cette étape est facultative. À l’étape 1704, un générateur électrique 430 est raccordé fluidiquement à l’unité de traitement chimique 410 pour recevoir le fluide 422, et est aussi raccordé fluidiquement, avec un premier orifice du générateur électrique, au tuyau interne 510, et raccordé fluidiquement, avec un deuxième orifice du générateur électrique, au tuyau externe 520 de l’outil coaxial 1320. À l’étape 1706, de l’énergie est produite avec le générateur électrique, exclusivement sur la base d’une différence de température du fluide 422 au niveau du générateur électrique et au niveau de l’outil coaxial.
Le procédé peut également comporter une étape de déploiement de l’outil coaxial dans un plan en dessous d’un fond de la veine de charbon, et le plan fait un angle non nul avec un plan horizontal, et/ou une étape de déploiement de l’outil coaxial pour qu’il suive un chemin en forme de serpentin dans le plan.
Dans le cas d’un support qui présente une ouverture située sur la partie supérieure de la gorge trop étroite pour le passage du réseau, une contrainte mécanique permet de réduire la dimension du petit axe géométrique de la section du réseau pour son passage vers le berceau du support.
L’élasticité du réseau permet par une contrainte de modifier sa section afin de s’insérer dans le berceau, mais également d’obtenir une section circulaire.
Cette élasticité permet en effet de modifier la forme du réseau sans créer de rupture pour permettre un raccordement circulaire avec des produits standards du marché,
À titre d’exemple non limitatif de réalisation, un insert métallique placé à l’intérieur de l’enveloppe du réseau permet de former la section circulaire pour le raccordement standard.
À l’emplacement des boucles de retournement, la contrainte par un fourreau permet de maintenir une section libre de circulation et un passage satisfaisant à l’intérieur du réseau.
Une fois la section modifiée, il est possible de contraindre le réseau caloporteur à conserver la section circulaire en insérant une bague, un manchon circulaire, un insert, en le glissant dans un fourreau, également par des raccords de jonctions étanches rigides comme des raccords à sertir du marché destiné aux applications de réseau souple, mais aussi par la pression du fluide lorsque le réseau est fermé.
Quand le réseau est hors du support, comme cela se produit en périphérie de la toiture à proximité des rives, une contrainte mécanique exercée par un fourreau sur l’enveloppe du réseau caloporteur permet de maintenir un passage pour le fluide.
L’élasticité du réseau permet à l’extérieur des supports, sous la contrainte d’un fourreau extérieur ou par la pression interne de maintenir le passage pour le fluide caloporteur.
Ainsi, la contrainte du fourreau sur le réseau évite son écrasement et le blocage du fluide qui circule à l’intérieur des courbes.
Il convient pour ce faire de disposer d’un fourreau circulaire d’un périmètre proche de celui du réseau caloporteur pour le contraindre.
Le fourreau peut être annelé à l’instar des gaines pour le passage des câbles électriques, en veillant à ce que le matériau soit compatible avec la tenue en température. Ce type de fourreau annelé est particulièrement avantageux pour contraindre le réseau tout en facilitant la réalisation de courbes.
Le fourreau peut également être isolant et ainsi éviter la condensation à l’extérieur du support.
Il existe sur le marché des fourreaux fendus sur le côté avec un adhésif pour les sceller sous la dénomination de manchon d’isolation qui conviennent parfaitement à cet usage.
Ainsi, le fourreau protège le réseau caloporteur contre les pliures au niveau des courbes latérales de retournement sur la toiture située d’une rive à l’autre ou entre faîtage et égout et il peut revêtir d’autres caractéristiques avantageuses comme des fonctions isolantes et/ou de protection complémentaire au piétinement avant la mise en place des éléments couvrants, mais également de suivre un cheminement.
Le réseau partiellement elliptique avec un pan adapté au contact s’il permet un bon contact présente un inconvénient pour le montage sur le chantier qui est lié à sa dissymétrie par rapport au grand axe déterminé par l’ellipse géométrique correspondante.
En conséquence de cette dissymétrie, le support qui reçoit le réseau doit présenter le berceau du bon côté au risque de positionner la zone de mise en contact prévue pour les bourrelets vers le creux du berceau.
En effet, lors d’une perte de confinement, il se produit des fuites de l’électrolyte, produit toxique, inflammable et corrosif, sous forme liquide mais également gazeux. Les vapeurs ainsi générées et mélangées avec l’air peuvent alors former une atmosphère explosive (ATEX). Celle-ci est susceptible de s’enflammer au contact d’une source d’inflammation du type étincelle ou d’une surface chaude. Il en résulte alors une explosion provoquant des effets thermiques et des effets de pression. De plus, les sels d’électrolyte tels que l’hexafluorophosphate de lithium LiPF 6 , le tétrafluoborate de lithium LiBF 4 , le perchlorate de lithium LiClO 4 , l’hexafluoroarsenate de lithium LiAsF 6 peuvent dégager des fumées particulièrement toxiques et corrosives contenant du phosphore, du fluor et/ou du lithium. Par exemple, il peut y avoir la formation d’acide fluorhydrique (HF) lors de la dégradation thermique des batteries Li-ion.
A ce jour, les différents procédés d’ouverture sont basés sur des étapes incluant, par exemple, une incinération, une immersion dans de l'azote liquide, une immersion de la pile dans des saumures (eau salée) ou encore une ouverture sous atmosphère inerte.
Cependant, ces procédés présentent de nombreux inconvénients. Ainsi, les procédés thermiques posent de gros problèmes d'émissions de gaz notamment de gaz à effets de serre et sont générateurs des gaz nocifs et dangereux pour l’homme et l’environnement. De plus, l’énergie thermique requise et le traitement des gaz impactent fortement l’équilibre économique des procédés.
Les procédés de broyage en voie humide posent de gros problèmes de sécurité liés à l'hydrogène émis lors du broyage des batteries et sont générateurs d’effluents. Ces derniers impactent fortement l’équilibre économique des procédés.
L’utilisation continue de gaz inertes pour l’ouverture des batteries pose de gros problèmes économiques et techniques. L’utilisation d’un gaz inerte ne permet pas de désactiver la batterie, mais simplement de maîtriser l’atmosphère gazeuse durant l’ouverture du déchet. Une étape complémentaire, mettant généralement en œuvre une solution aqueuse, est nécessaire pour faire réagir le lithium et désactiver le système. Cela conduit nécessairement à la production de H 2 , chaleur et air, problématiques pour la sécurité (risque d’explosion). La maîtrise de la cinétique pour réduire ces risques impactera très fortement la cadence de traitement.
Enfin, les procédés de déchargement opérés dans des saumures ne résolvent pas les problèmes de sécurité et de coûts. Si les batteries sont déchargées dans la saumure (eau salée), leur tension initiale sera supérieure à la tension d'électrolyse de l'eau produisant des gaz comme l'hydrogène et l'oxygène. Ces gaz doivent être ventilés pour éviter une explosion (réactions de consommations irréversibles liés à l’électrolyse de l’eau). De plus, cela engendre un problème de coûts, d’une part, par la consommation d’une très grande quantité d’eau, et, d’autre part, par les mesures nécessaires pour éviter d’avoir une atmosphère explosive (ventilation et volume d’eau important par quantité de déchet).
Ainsi, récemment, il a été proposé d’ouvrir ou de décharger ces générateurs en milieu liquide ionique.
Le document EP 3 948 994 A1 décrit un procédé de neutralisation d'un générateur électrochimique. Le procédé comprend une étape de décharge au cours de laquelle le générateur électrochimique est mis en contact avec une solution de liquide ionique comprenant un liquide ionique solvant et une espèce redox dite oxydante apte à être réduite sur l'électrode négative de manière à décharger le générateur électrochimique.
Cependant, un tel procédé ne peut pas être mis en œuvre pour le traitement de batteries/cellules défectueuses dont les bornes sont corrodées, par exemple, ou encore pour des cellules avec un dispositif d’interruption de courant (CID). En effet, un CID est un interrupteur mécanique, présent dans l’accumulateur, permettant de couper l’accès aux terminaux de la batterie, rendant ainsi impossible une décharge électrique ou chimique.
Le document EP 3 948 993 A1 décrit un procédé d’ouverture d'un générateur électrochimique. par broyage. Le procédé concerne le broyage d’un générateur électrochimique dans une solution de liquide ionique comprenant un liquide ionique solvant et une espèce redox dite oxydante apte à être réduite sur l'électrode négative. Le broyage permet simultanément de décharger le générateur électrochimique.
Même si ce procédé en milieu liquide ionique permet de répondre simultanément aux problèmes de mise en sécurité des accumulateurs et piles, et de contraintes environnementales, ce procédé nécessite une immersion complète, laquelle impose des contraintes sur les coûts des procédés (CAPEX et cadence de traitement). Dès l’ouverture la batterie va être réactive ce qui complexifie le procédé. De plus, la pollution du bain par l’électrolyte des batteries est préjudiciable à la pérennité du procédé et/ou à son rendement.
Un but de la présente invention est de proposer un procédé permettant de remédier aux inconvénients de l’art antérieur, et en particulier un procédé permettant de mettre en sécurité un générateur électrochimique, le procédé devant être facilement industrialisable.
Pour cela, la présente invention propose un procédé d’ouverture et de décharge d’un générateur électrochimique (batterie Li-Ion par exemple) comprenant une électrode négative contenant du lithium ou du sodium et une électrode positive contenant éventuellement du lithium ou du sodium, le procédé comprenant les étapes successives suivantes :
- ouverture du générateur électrochimique avec un élément de découpe ayant, de préférence, une résistance électrique supérieure à 100 mΩ, l’ouverture du générateur électrochimique étant réalisée en aspergeant le générateur électrochimique, au moins au niveau de la zone à ouvrir, avec une première solution,
- décharge du générateur électrochimique en immergeant (partiellement voire totalement) le générateur électrochimique dans une deuxième solution.
Le générateur électrochimique à traiter peut être, notamment, une cellule ou un module (association de plusieurs accumulateurs), une pile ou un accumulateur. L’invention est particulièrement intéressante pour le recyclage des batteries et accumulateurs de type Lithium-ion.
Le dispositif de stockage d’énergie thermique est ainsi situé en amont de l’installation qui utilise toute ou partie de l’énergie solaire. Le matériau à changement de phases LiOH échange de l’énergie avec le fluide caloporteur à travers l’échangeur pour le stockage et la restitution de l’énergie thermique. Lors du stockage de l’énergie thermique, le fluide caloporteur provenant de l’échangeur échange de la chaleur avec le matériau à changement de phases LiOH et chauffe le matériau LiOH jusqu’à ce qu’il change de phase, c’est-à-dire d’une phase solide à une phase liquide. Lorsque le matériau LiOH atteint sa température de changement de phases, il absorbe une quantité d’énergie de chaleur pour réaliser sa transformation. La chaleur apportée au matériau pour accomplir le changement de phases est ainsi stockée de façon isotherme dans le matériau. Lors de la restitution de l’énergie thermique, le fluide caloporteur de l’échangeur permet de refroidir le matériau LiOH jusqu’à ce qu’il change de phases, c’est-à-dire d’une phase liquide à une phase solide. Lors de ce changement de phases, la chaleur est restituée par le matériau LiOH pour chauffer le fluide caloporteur.
Grâce au dispositif de stockage d’énergie thermique, il est possible de surdimensionner la capacité de la centrale sans risque de surchauffe. La centrale étant de grande capacité, la chaleur produite par celle-ci peut être gérée par le dispositif de stockage d’énergie thermique en fonction des besoins de l’installation. Le dispositif de stockage d’énergie thermique permet également de résoudre les problèmes d’intermittence de l’énergie solaire.
La est une vue en perspective d’une centrale nucléaire à réacteur haute température 200 comprenant un dispositif de stockage d’énergie thermique selon un des modes de réalisation décrits ci-dessus. La centrale est configurée pour alimenter en chaleur une installation 204. L’installation peut être par exemple une installation industrielle de production d’électricité, un réseau de chaleur urbain, ou encore toute autre structure. La centrale comprend ainsi un circuit hydraulique (comprenant des tuyaux, vannes, pompes, etc.) afin d’être relié à l’installation.
Sur l’exemple illustré de la , la centrale nucléaire comprend un réacteur 201 dont la chaleur produite permet de chauffer un fluide caloporteur, disposé dans des tubes. Le fluide caloporteur circule dans un circuit hydraulique jusqu’à l’installation 204.
Afin de gérer la chaleur produite par la centrale en fonction des besoins de l’installation, la centrale nucléaire comprend avantageusement un dispositif de stockage d’énergie thermique 1, 10, 20, 30, 40 selon un mode de réalisation. Le dispositif de stockage d’énergie thermique comprend un réservoir adapté pour recevoir un matériau à changement de phases d’hydroxyde de lithium anhydre d’une pureté supérieure à 96 % ou de l’hydroxyde de lithium monohydraté d’une pureté supérieure à 56 %. Le réservoir est fermé de manière étanche par un dispositif de fermeture selon les modalités décrites précédemment. Un réseau de distribution de fluide caloporteur 205 est immergé dans le matériau d’hydroxyde de lithium. Ledit réseau comprend une entrée et une sortie destinées à être connectées respectivement à une entrée et une sortie d’un échangeur de chaleur 204 qui est connecté au circuit hydraulique de distribution de fluide caloporteur de la centrale nucléaire 200.
Le dispositif de stockage d’énergie thermique est ainsi situé en amont de l’installation 204 qui utilise toute ou partie de l’énergie nucléaire. De manière similaire, le matériau à changement de phases LiOH échange de l’énergie avec le fluide caloporteur à travers l’échangeur pour le stockage et la restitution de l’énergie thermique. Lors du stockage de l’énergie thermique, le fluide caloporteur provenant de l’échangeur échange de la chaleur avec le matériau à changement de phases LiOH et chauffe le matériau LiOH jusqu’à ce qu’il change de phase, c’est-à-dire d’une phase solide à une phase liquide. Lorsque le matériau LiOH atteint sa température de changement de phases, il absorbe une quantité d’énergie thermique pour réaliser sa transformation. La chaleur apportée au matériau pour accomplir le changement de phases est ainsi stockée de façon isotherme dans le matériau. Lors de la restitution de l’énergie thermique, le fluide caloporteur de l’échangeur permet de refroidir le matériau LiOH jusqu’à ce qu’il change de phases, c’est-à-dire d’une phase liquide à une phase solide. Lors de ce changement de phases, la chaleur est restituée par le matériau LiOH pour chauffer le fluide caloporteur.
Grâce au dispositif de stockage d’énergie thermique de la présente invention, il est possible de surdimensionner la capacité de la centrale thermique sans risque de surchauffe. La centrale étant de grande capacité, la chaleur produite par celle-ci peut être gérée par le dispositif de stockage d’énergie thermique en fonction des besoins de l’installation. Dans le cas de la centrale solaire thermique, le dispositif de stockage d’énergie thermique permet également de résoudre les problèmes d’intermittence de l’énergie solaire et de lisser les productions électriques le plus possible.
Les résultats issus des tests de cyclage menés par la demanderesse montrent qu’il est possible de cycler le LiOH anhydre d’une pureté supérieure à 96 % ou de l’hydroxyde de lithium monohydraté d’une pureté supérieure à 56 %, contrairement à ce qui est affirmé actuellement, en utilisant une unité de stockage étanche adaptée. En empêchant sa décomposition thermique irréversible en Li 2 O ou tout autre composé, une énergie thermique peut être chargée et déchargée par le LiOH anhydre d’une pureté supérieure à 96 % ou de l’hydroxyde de lithium monohydraté d’une pureté supérieure à 56 %en vue d’être convertie ou non sous une autre forme d’énergie, telle que l’énergie électrique.
L’utilisation du matériau à changement de phases LiOH comme nouveau matériau de stockage d’énergie thermique par chaleur latente avec une température au moins égale à celle de fonte de LiOH, à pression atmosphérique, permet une intégration simplifiée dans des centrales exploitant des énergies renouvelables telles que les centrales solaires, afin de gérer le stockage de l’énergie thermique.
L’utilisation de LiOH anhydre d’une pureté supérieure à 96 % ou de l’hydroxyde de lithium monohydraté d’une pureté supérieure à 56 % permet de développer des dispositifs de stockage d’énergie thermique par chaleur latente ultra-compacts à un coût de fabrication plus intéressant que les dispositifs de stockage proposés actuellement. Par ailleurs, il suffit d’une seule unité de stockage étanche pour une exploitation de la chaleur latente contrairement aux deux (minimum) nécessaires pour une exploitation par chaleur sensible.
La présente divulgation ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits précédemment et fournis à titre d’exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l’homme de l’art dans le cadre de la protection recherchée.
PLAQUE DE DISSIPATION D’ENERGIE POUR BLINDAGE COMPRENANT UN MATERIAU D’AMORTISSEMENT FIBREUX ET POREUX L'invention concerne un dispositif de protection antibalistique, en particulier un dispositif de protection personnel, (par exemple gilet pare-balles), un dispositif de protection d’un véhicule (terrestre, maritime ou aérien) ou encore une installation fixe (bâtiment, mur d’enceinte, poste de garde notamment, ou encore un équipement de détection ou de communication, par exemple un radôme.
L’invention concerne plus particulièrement une plaque de dissipation de l’énergie pour blindage comprenant un matériau d’amortissement y compris le matériau lui-même. Une telle plaque permet de stopper en particulier une balle ou un projectile tiré par une arme, notamment une arme à feu.
L’invention se rapporte également à une plaque de blindage comprenant ladite plaque de dissipation de l’énergie et une plaque anti-impact, en un matériau dur, placée devant ladite plaque de dissipation par rapport à la direction de la menace ou du projectile. Un telle réalisation est notamment adaptée pour renforcer la protection lorsque ledit projectile est très perforant.
Parmi les matériaux de protection antibalistique, on connait par exemple de US2013220106A1 le Dyneema® HB26 qui est un composite comprenant plusieurs couches de fibres de polyéthylènes ultra haute densité (UHMWPE) mono-orientées lesdites couches étant disposées perpendiculairement d'une couche à l'autre dans une matrice de polyuréthane. Ce matériau serait utilisé pour la protection contre une munition employée par un fusil d’assaut comme l’AK47 ou le choc de bombes artisanales en distribuant l'énergie d'impact.
Dans le but de réduire la masse des dispositifs de protection sans pénaliser la performance antibalistique, de nombreux matériaux ont été proposés pour constituer une armure destinée aux personnes dont le rapport masse de blindage sur surface de protection doit rester faible, typiquement moins de 50 kg/m², ou un blindage non personnel destiné à des véhicules ou des installations fixes dont le rapport masse sur surface de protection est typiquement supérieur à 20 kg/m². Parmi les matériaux céramiques utilisés en particulier dans une telle application figurent les produits à base de carbure métallique. La publication WO 2013/186453 A1 décrit par exemple un produit de carbure de silicium (SiC) dont la forme des grains et la composition chimique sont spécifiées afin de constituer une armure ou un élément de blindage anti-impact. La publication EP1710218A1 dévoile un matériau fritté à base de nitrure de silicium et de carbure de tungstène avec l’aide d’additifs tels que des terres rares, du tungstène ajouté de préférence sous forme oxydée.
En particulier, les moyens de pression mécanique sont agencés le long du bras longitudinal de manière à être en appui contre le deuxième élément de la pièce aéronautique, lorsque la partie mobile est dans la deuxième position. Les moyens de pression mécanique étant élastiquement déformables et en appui contre le deuxième élément, ils exercent ainsi une force sur le deuxième élément, plaquant ce dernier contre le premier élément, le premier élément étant par ailleurs disposé sur la partie fixe.
L’outillage du présent exposé permet ainsi d’appliquer une force mécanique entre les deux éléments de la pièce aéronautique lors d’un collage entre ces deux éléments, sans avoir recours à d’autres solutions telle qu’une bâche à vide. La mise en pression entre les deux éléments est réalisée en passant simplement et mécaniquement la partie mobile dans la deuxième position de manière à mettre les moyens de pression mécanique en appui contre le deuxième élément. Il est ainsi possible de réduire le temps de cycle lié à l’opération de collage, en réduisant le nombre d’étapes nécessaires. L’outillage permet également de réduire les coûts liés à l’utilisation de consommables, ainsi que l’empreinte carbone, l’outillage étant en effet réutilisable.