INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans une première variante, le procédé de production de méthane ex-situ selon l’invention comprend les étapes suivantes : a) mise en contact d’au moins un micro-organisme méthanogène et d’un support de culture ; b) introduction du mélange obtenu à l’étape a) dans un bioréacteur gaz/liquide comprenant un milieu de culture ; c) mise en contact de gaz entrants dans le bioréacteur gaz/liquide obtenu à l’étape b) ; d) réaction des gaz entrants avec le au moins un micro-organisme méthanogène ; e) récupération de gaz sortants obtenus à l’étape d) ; caractérisé en ce que - le support de culture est immobilisé ou non dans le bioréacteur gaz/liquide ; et - au moins un micro-organisme méthanogène est fixé sur le support de culture.
Dans une deuxième variante, le procédé de production de méthane ex-situ selon l’invention comprend les étapes suivantes : a) mise en contact d’au moins un micro-organisme méthanogène, d’un support de culture et d’un milieu de culture ; b) introduction du mélange obtenu à l’étape a) dans un bioréacteur gaz/liquide ; c) mise en contact de gaz entrants dans le bioréacteur gaz/liquide obtenu à l’étape b) ; d) réaction des gaz entrants avec le au moins un micro-organisme méthanogène ; e) récupération de gaz sortants obtenus à l’étape d) ; caractérisé en ce que - le support de culture est immobilisé ou non dans le bioréacteur gaz/liquide ; et - au moins un micro-organisme méthanogène est fixé sur le support de culture.
Dans une troisième variante, le procédé de production de méthane ex-situ selon l’invention comprend les étapes suivantes : a) mise en contact d’au moins un micro-organisme méthanogène, d’un support de culture et d’un premier milieu de culture; b) introduction du mélange obtenu à l’étape a) dans un bioréacteur gaz/liquide comprenant un deuxième milieu de culture; c) mise en contact de gaz entrants dans le bioréacteur gaz/liquide obtenu à l’étape b) ; d) réaction des gaz entrants avec le au moins un micro-organisme méthanogène ; e) récupération de gaz sortants obtenus à l’étape d) ; caractérisé en ce que - le support de culture est immobilisé ou non dans le bioréacteur gaz/liquide ; et - au moins un micro-organisme méthanogène est fixé sur le support de culture.
Par « bioréacteur gaz/liquide », on entend dans la présente un fermenteur capable de mettre en œuvre une réaction biologique nécessitant la dissolution d’au moins un réactif présent à l’état gazeux dans un milieu de culture.
Dans le premier mode de réalisation, les fixations centrales 7 de la pale sont rapportées sous forme d’une série de rivets, d’entretoises ou de goupilles, également logées traversant dans des deuxièmes orifices 257 de montage des empreintes 25 . Les orifices 257 de montage sont de préférence circulaires.
Les orifices 57 , 257 de montage sont coaxiaux, d’axe M . Ils sont traversant, respectivement sur toute l’épaisseur e0 de la pale et toute l’épaisseur e2 du plateau. Les orifices 57, 257 de montage (par pale de butée 5 et empreinte 25 ) sont répartis au nombre de deux, disposés radialement au même niveau.
Ces orifices de montage 57, 257 sont éloignés du bain de graisse de la chambre 400 , ici localisé au plus près de la paroi radiale 254 de l’empreinte. Cette série de rivets 7 définit un deuxième cercle d’implantation M1 au niveau du plateau central 210 . Les cercles d’implantation V1 et M2 sont par exemple confondus.
Les orifices 57, 257 peuvent être au nombre de deux par pale et empreinte, disposés radialement au même niveau, ou d’un seul dans une variante non illustrée. Les orifices 57 peuvent présenter des contours variés. Les à illustrent un exemple d’orifices 57 de montage circulaire.
La illustre des orifices 57 de montage oblongue. Dans un autre mode non illustré, les fixations centrales 7 de la pale peuvent être issus de l’empreinte, par exemple d’un ou de plusieurs ergots, ménagés en saillie depuis l’empreinte. Par ailleurs, les moyens de fixation sont en partie réalisés par coopération de formes de la pale avec l’empreinte 25 . Dans le premier mode, la pale de butée 5 et l’empreinte 25 complémentaire ont une forme sensiblement rectangulaire ou trapézoïdale.
Les à illustrent une paroi radiale 254 sensiblement perpendiculaire aux bords latéraux. Les angles d’évasement α1, α1’ sont ici égales à environ 350 degrés.
Dans les autres modes de réalisation, similaires au premier mode de réalisation, on a illustré au contraire que les bords radiaux 250 d’une empreinte 25 et les tranches de la pale de butée, forment des contre-dépouilles 255 , dite concave-convexe alternée, en forme « 8 » ou heptagone, ou encore en forme de sablier. Il est possible de réaliser des formes de polygones ayant un nombre plus petit ou plus grand de côtés d’appui (pentagone, hexagone, octogone, etc) avec les ressorts et les bords de l’empreinte.
En outre, les congés 525 de la pale de butée sont de formes coniques, définissant un angle de retenue α2 . De même la paroi interne 254 et notamment les congés 255 de l’empreinte, peuvent être en section de formes coniques, définissant un angle de retenue α2 ’, environ égale à l’angle de retenue α2 de la pale.
Les à illustrent en détails de telles contre-dépouilles 255 de l’empreinte 25 , qui bloquent tout déplacement radial de la pale de butée en direction de la chambre. Chaque contre-dépouilles 255 forment un angle de calibrage α3’ pour l’arrêt angulaire et radial du corps de retenue.
Dans le deuxième mode de réalisation, il est possible de pré-délimiter les logements 400a . La chambre 400 comprend alors des zones d’arrêt marquées dit marquages d’arrêt 45 additionnels, visibles pour l’opérateur, recevant partiellement des extrémités 40 voisines des organes élastiques, afin de les disposer correctement en même temps que lesdites pales. Les marquages d’arrêt sont au nombre de deux par empreinte, répartis angulairement de part et d’autre d’une pale de butée 5 . Chaque zone d’arrêt marquée est réalisée à l’intérieur de la chambre 400 , de préférence par usinage ou emboutissage.
Dans le troisième mode de réalisation, similaires au premier mode de réalisation, on a illustré au contraire aucun marquages d’arrêt, de sorte que la chambre 400 est continuellement plane sur 360 degrés.
Ces retenues de matière 57’ , ici au nombre de trois, sont formées sur chaque bord 250, 254 de l’empreinte. Sur les à , elles agissent par compression sur des sections de la pale de butée.
PROCEDE DE BIOMETHANATION EX-SITU Domaine technique de l’invention La présente invention se rapporte à un procédé de biométhanation ex-situ ainsi qu’à un dispositif permettant sa mise en œuvre.
L’invention se rapporte à un procédé de production de méthane ex-situ comprenant les étapes de mise en contact d’au moins un micro-organisme méthanogène, d’un support de culture et optionnellement d’un premier milieu de culture dans un bioréacteur gaz/liquide comprenant optionnellement un second milieu de culture et la production de méthane par la réaction de gaz entrants avec le au moins un micro-organisme méthanogène, caractérisé en ce que le support de culture est immobilisé ou non dans le bioréacteur gaz/liquide ; et au moins un micro-organisme méthanogène est fixé sur le support de culture ; ainsi que le dispositif de mise en œuvre du procédé.
Art antérieur La méthanation est une réaction de synthèse du méthane à partir du dihydrogène et du dioxyde de carbone.
Depuis quelques années, la méthanation est directement associée au développement des énergies éoliennes et solaires, qui dépend de la capacité à pouvoir stocker massivement l’électricité produite mais non consommée. La conversion d’électricité en gaz, appelée aussi Power-to-gas, est une solution prometteuse permettant de convertir cette électricité excédentaire en hydrogène par électrolyse de l’eau. Toutefois la filière hydrogène étant encore en construction, la conversion de cet hydrogène en méthane par méthanation permet de stocker massivement cette énergie en utilisant les infrastructures gazières existantes, c’est le concept du power-to-methane. L’autre avantage de la méthanation est de capter et stocker du dioxyde de carbone lors de cette conversion réduisant ainsi les impacts environnementaux liés aux rejets de dioxyde de carbone (biogaz issu de la méthanisation, gaz de synthèse obtenu par pyrolyse ou gazéification, effluent gazeux de combustion ou équivalents). Ce double avantage qui caractérise la méthanation en fait une technologie d’avenir.
Il existe deux voies concurrentes pour la méthanation : la voie catalytique, qui peine à s’industrialiser depuis de nombreuses années, et la voie biologique, plus robuste (vis-à-vis des impuretés telles que le CO, NH 3 , H 2 S, etc.) et présentant une plus faible empreinte environnementale notamment par des coûts énergétiques réduits.
Cependant, à ce jour, aucune technologie de biométhanation in situ ou ex-situ n’est encore mature ou économiquement viable, et les différents procédés dédiés nécessitent d’être encore investigués.
L’inconvénient majeur de la voie biologique réside dans la cinétique de production de méthane, plus lente que par voie catalytique. Ce verrou cinétique résulte en partie d’une limitation par les processus physicochimiques de transfert de matière de dihydrogène gazeux vers la phase liquide. Des solutions classiques consistent à augmenter la pression et/ou à intensifier l’agitation, ce qui peut avoir un effet antagoniste sur les processus biologiques à cause de la sensibilité au stress mécanique des micro-organismes, et en particulier des archées méthanogènes hydrogénotrophes, et peut réduire leur productivité. Un besoin concernant l’industrialisation d’un procédé biologique ayant un coût énergétique acceptable et donc un coût économique réduit existe.
La présente invention permet l’obtention d’un procédé de biométhanation ex-situ et d’un dispositif qui résolvent de manière surprenante les inconvénients des procédés biologiques connus et sont une alternative intéressante aux procédés catalytiques difficilement industrialisables. La présente invention permet ainsi d’augmenter la robustesse et la longévité du procédé à pression et température plus basses par rapport à la voie catalytique, mais aussi d’augmenter la teneur en méthane du gaz sortant, et ainsi le rendement de conversion, la productivité et la robustesse des procédés biologiques en réduisant les besoins d’apport externe en énergie par rapport aux technologies de l’art antérieur connues.
Un premier objet de la présente invention est un procédé de production de méthane ex-situ comprenant les étapes suivantes : a) mise en contact d’au moins un micro-organisme méthanogène, d’un support de culture et optionnellement d’un premier milieu de culture ; b) introduction du mélange obtenu à l’étape a) dans un bioréacteur gaz/liquide comprenant optionnellement un deuxième milieu de culture; c) mise en contact de gaz entrants dans le bioréacteur gaz/liquide obtenu à l’étape b) ; d) réaction des gaz entrants avec le au moins un micro-organisme méthanogène ; e) récupération de gaz sortants obtenus à l’étape d) ; caractérisé en ce que - le support de culture est immobilisé ou non dans le bioréacteur gaz/liquide ; et - au moins un micro-organisme méthanogène est fixé sur le support de culture.
Avantageusement, les étapes a) et b) peuvent se produire de manière séquentielle ou simultanée.
Avantageusement, les étapes c), d) et e) peuvent se produire de manière séquentielle et/ou simultanée.
Par « au moins un micro-organisme méthanogène », on entend dans la présente un consortium de micro-organismes comprenant au moins une souche méthanogène ou une souche méthanogène pure.
Avantageusement, le au moins un micro-organisme méthanogène peut comprendre un micro-organisme appartenant à l’embranchement des Euryarchaeota et peut être choisi parmi les classes des Methanobacteria , Methanococci , Methanopyri ou Methanomicrobia . De préférence, le au moins un micro-organisme méthanogène peut comprendre au moins une souche de Methanothermobacter.
Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, le au moins un micro-organisme méthanogène est la souche de Methanothermobacter marburgensis CLERMONT déposée selon le Traité de Budapest le 20 octobre 2022 ; auprès du DSMZ (Leibniz Institute Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Inhoffenstraße 7B 38124 Braunschweig GERMANY) sous le numéro DSM 34405.
Le au moins un micro-organisme méthanogène peut être compris dans un liquide de préculture. Le milieu de préculture peut être identique ou différent du premier milieu de culture.
Par « support de culture », on entend un support permettant sa colonisation par des micro-organismes hydrogénotrophes et/ou méthanogènes. Le support peut être sous forme de billes, copeaux, galets, gel, mousse, pastilles, anneaux, tour ou biochips.
La densité à 23 °C est mesurée selon la norme ISO 1183-1 sur les plaques de 2 mm. La tan δ à 23°C est mesurée selon la norme ISO 6721 datant de 2019, à une déformation de 0,1 % en tension, à une fréquence de 1 Hz, et à une vitesse de chauffe de2°C/min. Toutes ces évaluations ont été réalisées sur des éprouvettes sèches
(non-conditionnées).
Protège tibia EI 1 EC1 Elément 1 : couche interne PEBA 2 TPU 1 50% 50% Element 2 :couche externe PEBA 1 PEBA 1 50% 50%       Density (ISO1183-1) 1.024 1.064 Tan delta à 23 °C 0.03 0.09
On constate que la composition selon l’invention a une tan δ à 23°C plus faible que celle des compositions comparatives, et ont donc un retour élastique plus élevé, tout en conservant une densité plus faible que celle de la composition comparative. Les objets de l’invention peuvent donc être recyclés pour fabriquer des pièces de haute performance.
La représente un verrou 2 conforme à l’invention. La partie principale du verrou 2 comporte deux bras de verrouillage 22 ainsi que deux bras flexibles 21 formant un double cavalier en U retourné. Les bras flexibles 21 présentent une longueur plus importante que les bras de verrouillage 22.
Lorsque l’extrémité du connecteur mâle tubulaire 4 est disposée en buté dans le corps principal 1, les bras de verrouillage 22 sont aptes à se placer derrière le collet annulaire 4a, lorsque le verrou 2 est déplacé transversalement à travers l’ouverture radiale 3 pour le placer en position de verrouillage. Le connecteur mâle tubulaire est alors maintenu fermement dans le corps principal, dont il ne peut plus être extrait.
Simultanément, les deux bras flexibles 21 se déplacent à travers les deux ouïes latérales 3a,3b pour, en position de verrouillage, en déboucher. L’extrémité de chaque bras flexible 21 porte un mécanisme de verrouillage au corps principal 1, ici un cran 21a configuré pour s’emboiter sur un ergot formé sur le corps principal tubulaire 1. En position de verrouillage, les crans des bras flexibles 21 sont engagés sur les ergots, ce qui prévient le déplacement intempestif du verrou 2 qui pourrait libérer le connecteur mâle tubulaire 4.
Dans certains modes de réalisation, les extrémités des bras flexibles 21 reposent sur les ergots lorsque le verrou 2 occupe la position de livraison.
Dans certains modes de réalisation, l’insertion du connecteur mâle tubulaire 4 alors que le verrou occupe la position de livraison, provoque la mise en contact du collet annulaire 4a avec les bras flexibles 21. Ceux-ci sont susceptibles d’être élastiquement et axialement déplacés par le collet 4a, ce qui permet de déplacer transversalement le verrou pour qu’il occupe la position de verrouillage et engager les crans 21a sur les ergots.
Les ouïes latérales 3a,3b présentent une largeur (c’est-à-dire une dimension selon la direction axiale) suffisante pour permettre de dégager les crans 21a des ergots du corps principal, en tirant profit de la flexibilité des bras flexibles 21a. Ce dégagement est facilité par le fait que l’extrémité des bras flexibles débouche du corps principal 1, comme cela est bien visible sur la , ce qui permet de les manipuler. Dans cette position dégagée, on peut déplacer le verrou 4 de la position de verrouillage à la position de livraison et libérer le connecteur mâle tubulaire 4.
On note que l’invention n’est nullement limitée aux éléments du raccord tubulaire représentés à titre d’illustration sur les figures. Le raccord peut notamment comprendre d’autres pièces que celles présentées, comme par exemple une bague de maintien disposé dans le corps principal tubulaire 1, sous l’ouverture radiale 3, permettant de faciliter l’insertion et le verrouillage du connecteur mâle tubulaire 4, comme cela est notamment décrit dans les documents EP317066 ou FR3072756. On peut prévoir de munir le corps principal tubulaire et/ou le connecteur mâle tubulaire 4 de joints d’étanchéité. Les bras flexibles 21 peuvent présenter d’autres mécanismes de verrouillage au corps principal tubulaire 1 que les crans 21a du verrou 2 donné en exemple. Les bras de verrouillage 22 peuvent être remplacés par un autre mécanisme permettant de retenir assemblé le connecteur mâle tubulaire 4 au corps principal 1. Les ouïes latérales 3a,3b peuvent se rejoindre pour former, en vis-à-vis de l’ouverture radiale 1a, une ouverture secondaire aménagée sur le corps principal tubulaire 1. Dans cette configuration, on désigne par « ouïe latérale » la portion de cette ouverture secondaire destinée à recevoir un bras flexible 21.
Dans tous les cas néanmoins, le verrou 2 présente deux bras flexibles 21, ce verrou 2 étant configuré pour s’insérer transversalement dans l’ouverture radiale 3 et pour placer respectivement les deux bras flexibles 21 dans les deux ouïes latérales 3a,3b.
Dans le cadre de la présente description, on prévoit de munir le raccord d’un indicateur, par exemple un indicateur visuel, permettant de facilement déterminer l’état de montage de ce raccord, c’est-à-dire déterminer si le corps principal est correctement assemblé à un connecteur mâle ou non.
A cet effet, le corps principal tubulaire 1 comprend au moins un motif de verrouillage 5 disposé sur sa surface externe, entre l’ouverture radiale et une des ouïes latérales 3a, 3b.
On peut prévoir que le corps principal comporte un unique motif de verrouillage entre l’ouverture radiale et l’une des ouïes latérales 3a, 3b. Alternativement, on peut prévoir que le corps principal comporte deux motifs de verrouillage, respectivement disposés entre l’ouverture radiale et chacune des ouïes latérales 3a, 3b
Le motif de verrouillage 5 peut être un motif coloré, et présentant n'importe quelle couleur, y compris jaune, vert, rouge, blanc, bleu, noir, orange, violet permettant de le rendre particulièrement visible dans son environnement. Le motif peut être un simple pavé de couleur uni, ou être composé d’un dégradé de couleur. Le motif de verrouillage 5 peut inclure un ruban réfléchissant ou un autocollant ou une impression affichant un motif, une couleur, un code-barre, un matériau réfléchissant, une étiquette ou un message alphanumérique.
Dans certains modes de réalisation, le motif de verrouillage 5 comprend un code, tel qu'un code-barre unidimensionnel (par exemple, code UPC, code EAN, code 39, code 128, ITF, code 93, codabar, GS1 databar, MSI Plessey, etc. ), un code à barres bidimensionnel (par exemple code QR, code datamatrix, PDF417, AZTEC, etc.), un code holographique, un code alphanumérique lisible par l'homme, d'autres codes connus dans l'art et interprétables par une machine équipée d’un dispositif de vision et/ou par un opérateur.
Quelle que soit la nature du motif de verrouillage 5 choisi, le verrou 2 est muni d’un capot enveloppant 2a au moins la partie du corps principal disposée entre l’ouverture radiale et l’ouïe latérale, c’est-à-dire la partie du corps principal tubulaire 1 portant le motif de verrouillage 5.
Avantageusement, le capot 2a est conformé à la surface externe du corps principal tubulaire 1, c’est-à-dire que le capot 2a épouse la forme externe du corps principal tubulaire 1, lorsque le verrou 2 est inséré dans le corps principal 1. Ainsi, lorsque le verrou 2 occupe la position de verrouillage, le capot 2a peut être disposé au plus proche du corps principal (voire même entrer en contact avec ce corps), ce qui permet de former un raccord tubulaire compact. Lorsque ce corps principal 1 présente une forme généralement cylindrique, comme c’est le cas du corps principal 1 présenté sur les figures 1 et 2, le capot 2a peut donc prendre une forme en U. Le capot est rapporté sur la partie principale du verrou 2 de sorte que le fond du U repose sur le sommet de la partie principale du verrou.
Le capot 2a présente une fenêtre 6 agencée de sorte que le motif de verrouillage 5 soit au moins en partie masqué par le capot 2a lorsque le verrou 2 est en position de livraison (comme cela est représenté sur la ). La fenêtre 6 est également agencée de sorte que le motif de verrouillage 5 soit exposé à travers la fenêtre du capot 2a lorsque le verrou 2 occupe la position de verrouillage (comme cela est représenté sur la ).
L’angle du rotor 22 correspond, par exemple, à un angle caractéristique du mouvement de rotation du rotor 22. L’angle du rotor 22 est mesuré par rapport à une direction fixe.
Une amplitude du courant induit dans les bobinages secondaires est proportionnelle à l’angle du rotor 22.
Par exemple, l’amplitude du courant induit dans un bobinage secondaire est proportionnelle au cosinus de l’angle du rotor 22 et l’amplitude du courant induit dans l’autre bobinage secondaire est proportionnelle au sinus de l’angle du rotor 22.
Un traitement numérique permet alors de remonter à l’angle du rotor 22 avec une très grande précision.
Dans un autre mode de réalisation, le capteur d’angle 16 comprend un résolveur multi-vitesses, apte notamment à mesurer plus précisément l’angle du rotor 22.
Le capteur d’angle 16 est configuré pour mesurer un angle proportionnel au mouvement du vérin de l’actionneur 14.
La pièce rotative 20 ne possédant pas de butée sur son mouvement de rotation, le capteur d’angle 16 est apte à mesurer un angle quelles que soient la position et la course du vérin.
En outre, une telle architecture n’a pas besoin d’un limiteur de couple, tel que le limiteur de couple 6 de l’actionneur 2 selon l’art antérieur présenté à la , car il n’y a pas besoin de faire correspondre une butée du vérin avec une butée du capteur d’angle 16.
Par ailleurs, l’invention permet que la masse de l’actionneur 14 peut être réduite par rapport à un actionneur 2 connu de l’art antérieur.
Avantageusement, le capteur d’angle 16 a une plage de mesure de plus de 360 degrés, en particulier avec une information continue, lorsque la pièce rotative 20 effectue plusieurs tours. Ainsi, la mesure du capteur d’angle 16 n’est pas perturbée lorsque la pièce rotative 20 termine un premier tour et entame un deuxième tour.
Ainsi configuré, le capteur d’angle 16 étant susceptible de mesurer un déplacement angulaire avec une plage de mesure de 360 degrés sans butée et d’effectuer une mesure d’angle continue tout au long du mouvement de translation du vérin, il est ainsi possible de procéder à une mesure d’angle « modulo 360 degrés ».
L’actionneur 14 peut comprendre un réducteur 26. Préférentiellement, le réducteur 26 est placé entre le vérin et le capteur d’angle 16. Une telle configuration permet de modifier la plage de déplacement angulaire de la pièce rotative 20 correspondant au mouvement du vérin parcourant sa course complète. Plus particulièrement, le réducteur 26 est configuré pour faire coïncider la course du vérin de l’actionneur 14 sur une plage de déplacement angulaire de la pièce rotative 20.
Par exemple, le réducteur 26 est apte à permettre de réduire le nombre de tours effectués par la pièce rotative 20 lors de la course complète du vérin.
Avantageusement, le rapport de réduction du réducteur 26 est tel que la pièce rotative 20 tourne d’un angle de moins de 360 degrés, lorsque le vérin parcourt sa course complète, notamment lors du mouvement du vérin d’une butée du vérin à l’autre.
De préférence, le rapport de réduction du réducteur 26 est tel que la pièce rotative 20 tourne d’un angle compris entre 300 degrés et 360 degrés, lorsque le vérin parcourt sa course complète, notamment lors du mouvement du vérin d’une butée du vérin à l’autre.