INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Néanmoins, l’un des plus grands défis concernant l’utilisation de biomasse de microalgues en guise de produit de départ pour les biocarburants et d’autres applications biotechnologiques est de trouver un moyen économique et efficace de séparer la biomasse de microalgues et de l’utiliser dans des applications commerciales. Afin d’utiliser la biomasse, dans un premier temps, elle doit être extraite du milieu de culture liquide et concentrée pour que son traitement soit efficace.
Selon la littérature, la concentration de biomasse peut contribuer pour 20 à 30 % aux coûts totaux d’un processus de production de biocarburant, le temps total de séparation étant l’un des principaux facteurs responsables du coût élevé des techniques classiques, telles que la centrifugation, la filtration et la floculation. De plus, le coût de récupération élevé est associé à la petite taille des cellules et aux faibles concentrations de biomasse qui ne permettent pas d’utiliser les procédés de séparation classiques, tels que la filtration et la centrifugation, étant donné que pour de telles conditions, de grandes quantités d’énergie sont nécessaires.
L’expansion de la production de microalgues pour obtenir des bioproduits dépend d’une série de facteurs qui peuvent rendre réalisables les processus impliqués dans l’obtention de biomasse (« en amont ») et de son raffinage (« en aval »). L’un des aspects critiques pour atteindre l’économicité est l’étape de recueil (séparation).
Dans la recherche d’un moyen plus économique et efficace de recueillir la biomasse de microalgues produite, il est nécessaire de trouver un processus de faible énergie et de temps total réduit. La sédimentation, même après floculation, est relativement lente, ce qui entraîne de délais de traitement longs. Par ailleurs, la plupart des floculants polymères ont encore un prix relativement élevé et une efficacité limitée pour éliminer les solides en suspension. Par conséquent, l’utilisation de nanoparticules magnétiques a commencé à être explorée en guide d’alternative ou complément à l’utilisation d’agents coagulants et floculants classiques.
Les principaux avantages des nanoparticules magnétiques sont la grande superficie des matériaux nanométriques, qui conduisent à une plus grande efficacité d’élimination, la séparation rapide des solides adsorbés par le biais de l’application d’un champ magnétique et une réutilisation, facilitée par la récupération magnétique de l’agent floculant. Néanmoins, les coûts élevés des processus chimiques de production de nanoparticules magnétiques synthétiques et les impacts environnementaux - principalement liés à l’enrobage des nanoparticules - sont les principales limites à leur utilisation dans l’élimination des solides en suspension.
Par exemple, Zhu et al. (2017) décrivent un procédé de récupération de microalgues en utilisant des nanoparticules magnétiques d’oxyde de fer (Fe 3 O 4 ) ou d’oxyde de fer et d’yttrium (Y 3 Fe 5 O 12 ) non revêtue. Bien que les nanoparticules de Zhu et al. favorisent la récupération de microalgues, l’utilisation de telles formes non revêtues n’est pas durable. On sait que les nanoparticules synthétiques ont une durée de vie plus courte du fait de l’absence d’enrobage (Klektoka et al. , 2021). Ajouté à cela, du fait de la dégradation naturelle de ces nanoparticules, il y a une libération élevée de cations de fer di- et trivalents.
Les nanoparticules magnétiques synthétiques sont cristallographiquement imparfaites avec une forme et des faces mal définies, ce qui facilite leur oxydation, une perte de propriété magnétique et une dissolution du nanocristal. Plusieurs auteurs soulignent la dégradation/dissolution des nanoparticules de magnétite dans des solutions avec un pH acide en gui de condition nécessaire pour la séparation de cellules (Ike et Duke, 2018). Une telle libération brutale de fer entraîne des effets toxiques sur les cellules cibles, qui peut nuire aux applications en aval pendant le traitement qui nécessitent une cellule viable ou sans extravasation du contenu cytoplasmique (Lei et al. , 2016).
Par ailleurs, l’augmentation du fer dans les cuves de production de microalgues tend à provoquer une augmentation de la communauté bactérienne, y compris les agents pathogènes, et les relations de compétition, ce qui serait un problème supplémentaire à l’échelle industrielle en réduisant la productivité (Fuentes et al. ., 2016 ; Xiao et al. , 2021).
A son tour, le document KR20140133311 divulgue un procédé de récupération de microalgues en utilisant des nanoparticules magnétiques revêtues de chitosane. Le revêtement avec le polysaccharide permet soi-disant la préservation de la nanoparticule et sa réutilisation dans des procédures répétées.
Néanmoins, l’enrobage des nanoparticules avec du chitosane utilise du Pluronic F-127 - un copolymère tensioactif hydrophile non ionique. Il s’agit d’un composé avec une toxicité connue pour plusieurs organismes marins (Hering et al. , 2020 ; Rahdar et al. , 2020). Le processus de revêtement de nanoparticules magnétiques avec du chitosane utilise également du tripolyphosphate de sodium (STPP), un polluant aquatique qui n’est pas éliminé par les stations de traitement des eaux et qui va agir sur l’eutrophisation des écosystèmes d’eau douce (Lu et al. , 2014).
Par ailleurs, le chitosane est un polysaccharide cationique produit à partir de la désacétylation de chitine, un polysaccharide présent dans l’exosquelette des arthropodes et dans la paroi cellulaire de champignons. Bien qu’il s’agisse d’un revêtement naturel, c’est-à-dire, avec un faible impact environnemental, sa production est coûteuse et, par conséquent, a un impact délétère sur la viabilité économique des processus de recueil de microalgues qui utilisent ce type de nanoparticules.
La limitation des floculants déjà décrite à favoriser le recueil de microalgues marines dans les milieux de salinité élevée (Vandamme et al. , 2010 ; Roselette et al. , 2017) évalue les enjeux de durabilité et de viabilité économique. Dans ces cas, la perte d’efficacité du floculant ou l’augmentation excessive de sa concentration est décrite (Lam et al. , 2015), de sorte qu’il y a un effet de floculation de la microalgue.
L’invention permet de renforcer le contrôle de la production d’hydrogène et donc la sécurité intrinsèque du procédé.
Par ailleurs, l’invention est particulièrement adaptée à l’usage de métaux de réserve recyclés. En effet, l’invention se prête à un mode de fonctionnement dans lequel l’agent catalyseur est cycliquement fixé par le métal de réserve, et les éventuelles impuretés (caractéristiques des métaux recyclés) accompagneront l’agent catalyseur dans son cycle, de sorte que ces impuretés seront fixées à l’état solide, et en dehors de l’électrolyte liquide, durant les phases d’électrolyse. L’invention est donc adaptée à l’usage de métaux de réserve contenant des impuretés, tels que les métaux recyclés, en écartant au moment adéquat ces impuretés qui perturberaient les phases d’électrolyse.
– l’étape d’électrolyse principale et l’étape de production de dihydrogène sont répétées cycliquement avec, entre les cycles, une étape de fixation de l’agent catalyseur sous forme solide ;
– ladite étape de fixation de l’agent catalyseur sous forme solide est réalisée sur une portion du métal de réserve, préalablement déposée sous forme métallique ;
– l’étape d’électrolyse principale est réalisée lorsque de l’énergie électrique est disponible, et l’étape de production de dihydrogène est réalisée lorsqu’intervient un besoin en dihydrogène, avec une phase d’arrêt de l’installation entre ces deux étapes ;
– lors de l’étape de production de dihydrogène, seule une première portion de l’électrolyte est mise en circulation dans le circuit fluidique, une deuxième portion de l’électrolyte liquide étant conservée en dehors du circuit fluidique ;
– l’étape d’électrolyse principale est réalisée en connectant deux réservoirs d’électrolyte liquide au circuit fluidique comportant l’électrolyseur principal, et l’étape de production de dihydrogène est réalisée en connectant un seul de ces réservoirs au circuit fluidique, l’autre réservoir étant isolé du circuit fluidique et comportant ladite deuxième portion de l’électrolyte liquide ; et le procédé comporte en outre une étape d’homogénéisation des contenus des deux réservoirs d’électrolyte liquide après l’étape de production de dihydrogène ;
– durant l’étape de production de dihydrogène, l’agent catalyseur sous forme solide est contenu dans une première cellule électrochimique de catalyse ; et le procédé comporte en outre, après l’étape de production de dihydrogène, une étape de fixation de l’agent catalyseur sous forme solide dans une deuxième cellule électrochimique de catalyse ;
– le procédé comporte en outre, après ou pendant l’étape d’électrolyse principale, une étape de dépôt d’une portion du métal de réserve en phase solide dans la deuxième cellule électrochimique de catalyse, l’étape de fixation de l’agent catalyseur sous forme solide dans la deuxième cellule électrochimique de catalyse étant réalisée par cette portion du métal de réserve en phase solide ;
– l’étape de dépôt d’une portion du métal de réserve en phase solide est réalisée par une étape d’électrolyse secondaire, la deuxième cellule électrochimique de catalyse étant constituée d’un électrolyseur secondaire ;
– la première cellule électrochimique de catalyse est constituée d’un électrolyseur secondaire ; et, durant l’étape de production de dihydrogène, l’agent catalyseur sous forme solide est présent sur l’élément cathodique de cet électrolyseur secondaire ;
– ledit agent catalyseur sous forme solide, présent sur l’élément cathodique de cet électrolyseur secondaire, est fixé sur une portion du métal de réserve elle-même déposée sous forme solide sur l’élément cathodique de la première cellule électrochimique de catalyse ;
– ladite portion du métal de réserve, elle-même déposée sous forme solide sur l’élément cathodique de la première cellule électrochimique de catalyse, a été fixée par une électrolyse secondaire lors d’une étape précédente ;
– le procédé comporte une étape d’électrolyse principale, au sein d’un électrolyseur principal muni d’un élément anodique et d’un élément cathodique, cet électrolyseur principal faisant partie d’un circuit fluidique dans lequel circule un électrolyte liquide comprenant : une solution ionique d’un métal de réserve choisi parmi le groupe constitué du zinc, de l’indium, du cadmium, du plomb, et de tout alliage de ces derniers ; un acide choisi parmi le groupe constitué de l’acide sulfurique, l’acide méthanesulfonique, l’acide borique, l’acide carboxylique, et tout mélange de ces derniers ; et de l’eau distillée ; ce circuit fluidique comportant de plus un premier réservoir d’électrolyte liquide et un deuxième réservoir d’électrolyte liquide ; cette étape d’électrolyse principale étant réalisée jusqu’à l’obtention d’un dépôt en phase solide dudit métal de réserve sur l’élément cathodique de l’électrolyseur principal ;
– le procédé comporte une étape d’électrolyse secondaire dans laquelle le circuit fluidique est modifié pour inclure : le deuxième réservoir d’électrolyte liquide ; une cellule électrochimique de catalyse constituée d’un électrolyseur secondaire muni d’un élément anodique et d’un élément cathodique ; le premier réservoir d’électrolyte liquide étant mis hors du circuit fluidique ; cette étape d’électrolyse secondaire étant réalisés jusqu’à l’obtention d’un dépôt en phase solide dudit métal de réserve sur l’élément cathodique de la cellule électrochimique de catalyse qui est dans le circuit fluidique ;
Sur la le logement central 403 est également visible entre les deux parties 300a, 300b et plus précisément entre les motifs 303a et 303b.
Dans un mode de réalisation, le moule 500 peut comprendre d’autres pièces que les deux pièces décrites, et notamment des éléments de joints, ou encore des éléments de fixation.
Par exemple, et comme dans le mode de réalisation représenté, le moule peut comprendre en outre des orifices 405 pour permettre le serrage des deux pièces 300a et 300b, par exemple au moyen d’un système vis-écrou.
Procédé de détermination de conditions de floculation d’asphaltène d’un fluide hydrocarboné La présente invention concerne le domaine de la caractérisation d’un fluide hydrocarboné, en vue d’optimiser son exploitation.
Les asphaltènes sont les composants les plus lourds et les plus polaires d’une coupe pétrolière. Un fluide hydrocarboné, également appelé fluide pétrolier, est en effet une suite continue d’hydrocarbures (alcanes, naphtènes, aromatiques). Les asphaltènes sont définis, selon la norme française AFNOR T 60-115, comme la fraction d’un fluide pétrolier qui flocule (précipite) dans le n-heptane et qui est soluble dans le benzène. Il s’agit donc d’une classe de solubilité. Ces asphaltènes floculent sous l’effet de trois facteurs : variation de température, de la pression ou de la composition chimique. En effet, la modification de la composition du fluide peut également induire le phénomène de floculation. L’ajout d’alcanes légers va produire une floculation des asphaltènes tandis que l’ajout d’aromatiques va permettre de les stabiliser dans le brut.
Lors de la production d’un puits, le fluide hydrocarboné subit des variations de pression, de température et de composition. Il est donc susceptible de floculer, c’est-à-dire de former un agrégat de particules solides. Cette floculation va se traduire par un dépôt d’asphaltènes dans les pores du réservoir, ce qui a pour conséquence une modification de la porosité du milieu, de sa perméabilité et finalement de la production d’hydrocarbures. Dans les cas ultimes, cette floculation peut induire le colmatage des pores et provoquer l’arrêt du puits. Il est donc important de pouvoir prédire ce phénomène.
De plus, la floculation d’asphaltène peut représenter un risque de bouchage de puits et des lignes de production. Lors de l’exploitation de fluides pétroliers asphalténiques, il est donc fondamental d’évaluer le risque de floculation.
Cette évaluation se base sur la détermination de la courbe de floculation du fluide, qui représente la quantité d’asphaltène floculé en fonction de la pression pour une température donnée (voir exemple ). La illustre une courbe de la quantité d’asphaltène w précipité en fonction de la pression P pour une température donnée. Cette courbe est appelée courbe de floculation. En partant de la basse pression, la floculation démarre à partir d’une pression limite appelée pression de seuil basse (P L ). Le maximum d’asphaltène w max floculé est atteint à proximité de la pression de saturation du fluide (P sat ). En continuant d’augmenter la pression, la quantité d’asphaltène floculé diminue ensuite, jusqu’à disparaître à la pression de seuil haute (P U ). La floculation est maximale (et la quantité d’asphaltènes dans le liquide minimale) lorsque la pression de bulle (apparition de la première bulle de vapeur) est atteinte. En deçà de cette pression, l’apparition d’une phase vapeur riche en alcanes, donc en produits floculants, permet au liquide d’être de nouveau accueillant vis à vis des asphaltènes.
La courbe de floculation d’un fluide hydrocarboné peut être déterminée au moyen d’expérimentations au laboratoire, mais ces expérimentations peuvent être longues et coûteuses. L’utilisation de modèles prédictifs pour déterminer cette courbe est donc une alternative intéressante, en particulier pour les logiciels dédiés à la simulation de réservoir et au transport de fluides pétroliers.
La demande de brevet FR2836719 (US2003/0167157) décrit une méthode pour prédire une courbe de floculation d’un fluide pétrolier à partir de transformations homothétiques de la courbe de floculation d’un fluide de référence. La courbe de floculation du fluide de référence est obtenue préalablement par des mesures expérimentales. Cette méthode nécessite donc des données expérimentales afin d’avoir une courbe de floculation.
Sanchez, N.L. A General Approach for Asphaltene Modeling, SPE-107191-MS, Latin American & Caribbean Petroleum Engineering Conference, Buenos Aires, Argentina, April 2007
décrit une méthode pour déterminer une courbe de floculation. Cette méthode met en œuvre une décomposition du fluide en sept constituants et un calage de la composition du constituant lourd sur des données expérimentales de floculation. Cette méthode nécessite des données expérimentales afin d’avoir une courbe de floculation.
Nghiem, L.X. ; Khose, B.F.; Farouq Ali, S.M. Asphaltene Precipitation: Phase Behaviour Modelling and Compositional Simulation, SPE-59432, Asia Pacific Conference on Integrated Modelling for Asset Management, Yokohama, Japan, April 2000.
décrit une méthode pour déterminer une courbe de floculation. Cette méthode propose de séparer le constituant lourd du fluide en deux fractions, et de traiter la phase asphaltène comme une phase solide. Le calage du fluide porte sur des paramètres d’interaction binaire entre les constituants lourds et légers, sur la base de données expérimentales de floculation. Cette méthode nécessite des données expérimentales afin d’avoir une courbe de floculation.
Le carbone du sélénium immobilisé peut avoir un volume de pores compris entre 0,01 ml/g et 5 ml/g ; entre 0,01 ml/g et 3 ml/g ; entre 0,03 ml/g et 2,5 ml/g ; ou entre 0,05 ml/g et 2,0 ml/g.
Le carbone du sélénium immobilisé peut comprendre un volume de pores (dont la taille est 30 %, > 40 %, > 50 %, > 60 %, > 70 % ou > 80 % du volume total mesurable des pores.
Le carbone du sélénium immobilisé peut comprendre une surface > 400 m2/g, > 500 m2/g, > 600 m2/g, > 700 m2/g, > 800 m2/g, > 900 m2/g, ou > 1000 m2/g.
Le carbone du sélénium immobilisé peut être amorphe et peut avoir un large pic centré à un espacement d d'environ 5,2 angströms.
Le carbone du sélénium immobilisé peut être de n'importe quelle morphologie, plaquette, sphère, fibre, aiguille, tubulaire, irrégulier, interconnecté, aggloméré, discret ou toute particule solide. Une plaquette, une fibre, une aiguille, un tube ou une certaine morphologie ayant un certain rapport d'aspect peut être bénéfique pour obtenir un meilleur contact entre les particules se traduisant par une conductivité électrique accrue (par comparaison au sélénium immobilisé ayant un rapport d'aspect différent), ce qui peut être bénéfique pour une cellule électrochimique, telle qu'une batterie rechargeable.
Le carbone du sélénium immobilisé peut être de n'importe quelle taille de particule, ayant une taille médiane de particule entre 1-9 nanomètres et 2 millimètres, entre 1-9 nanomètres à < 1000 microns, ou entre 20 nanomètres à 100 microns.
Le sélénium immobilisé peut être amorphe, par exemple, comme déterminé par diffraction des rayons X. Le pic de diffraction du sélénium immobilisé, qui peut avoir un espacement d d'environ 5,2 angströms, peut être plus faible que celui du squelette carboné, par exemple 10 % plus faible, 20 % plus faible, 30 % plus faible ou 40 % plus faible.
À titre d'exemple, une méthode de préparation du sélénium immobilisé peut inclure :
(a) un mélange physique de carbone et de sélénium. Le mélange physique peut être obtenu par broyage à billes (sec et humide), mélange au mortier et au pilon (sec ou humide), broyage à jet, broyage horizontal, broyage par attrition, mélange à fort cisaillement des pâtes, mélange conventionnel des pâtes avec une lame, etc. ;
(b) le mélange physique de carbone et de sélénium de l'étape (a) peut être chauffé à la température de fusion du sélénium ou à une température supérieure. Le chauffage du mélange de carbone et de sélénium peut se produire en présence d'un environnement de gaz inerte tel que, mais sans s'y limiter, l'argon, l'hélium, l'azote, etc. ;
(c) optionnellement, l'homogénéisation ou le mélange du carbone chauffé et du sélénium pour obtenir l'immobilisation du sélénium ; et
(d) le refroidissement du sélénium immobilisé de l'étape (c) à la température ambiante ou à la température de la pièce.
Dans un autre exemple, le sélénium immobilisé peut être préparé par dissolution du sélénium sur du carbone suivie d'une évaporation. Le solvant pour dissoudre le sélénium peut être un alcool, un éther, un ester, une cétone, un hydrocarbure, un hydrocarbure halogéné, un composé contenant de l'azote, un composé contenant du phosphore, un composé contenant du soufre, de l'eau, etc.
Dans un autre exemple, le sélénium immobilisé peut être préparé en faisant fondre du sélénium sur du carbone, puis en enlevant le sélénium non immobilisé supplémentaire ou excédentaire.
À titre d'exemple, une méthode de fabrication du sélénium immobilisé peut inclure :
Dans le cas où les deux batteries de traction 3 qui viennent en complément de la batterie de traction principale, les deux batteries de traction 3 permettent alors d’accroitre l’autonomie suivant les besoins de mobilité ou peuvent servir à recharger la batterie de traction principale dans le cas où le véhicule 1 n’a pas accès à une prise de courant électrique.
Dans le premier mode de réalisation tel que représenté aux figures 1 et 2, une porte latérale 6 d’accès à l’habitacle du véhicule 1 est positionnée au-dessus du couvercle 4 du logement 2, permettant un retrait des deux batteries de traction 3 depuis l’extérieur du véhicule 1 quel que soit la position ouverte ou fermée de la porte latérale 6.
Des moyens de verrouillage sont nécessaire pour bloquer le couvercle 4 du logement 2 lors du fonctionnement du véhicule 1.
Dans le second mode de réalisation tel que représenté aux figures 3 et 4, une porte latérale 7 d’accès à l’habitacle du véhicule 1 est positionnée de telle sorte à recouvrir au moins une partie supérieure du couvercle 4 du logement 2, faisant que la porte latérale 7 peut faire office de moyens de verrouillage, interdisant l’accès aux deux batteries de traction 3 depuis l’extérieur du véhicule 1 tant que le porte latérale 7 est fermée.
Dans les deux modes de réalisation, les moyens de maintien temporaire 5 restent les mêmes et sont constitués de deux ensembles de deux plaques aimantées, une première plaque aimantée 22 qui est positionnée le long d’un bord latéral du logement 2 et une seconde plaque aimantée 42 qui est positionnée, en regard de la première plaque aimantée 22, sur le couvercle 4.
Comme représenté dans ces figures, un premier ensemble 51 des moyens de maintien temporaire 5 est positionné le long d’un premier bord latéral du logement 2 et du couvercle 4, un second ensemble 52 des moyens de maintien temporaire 5 étant positionné le long du second bord latéral opposé du logement 2 et du couvercle 4.
La dimension de chacune des plaques aimantées doit être adaptée au poids des deux batteries de traction 3, pour s’assurer que le couvercle 4 ne bascule pas en position ouverte de manière involontaire avant l’activation des moyens de verrouillage où au moment de la désactivation des moyens de verrouillage.
Engin agricole autonome équipé d’un système de motorisation éclaté La présente invention concerne le domaine des engins agricoles autonomes. En particulier, la présente invention vise un engin agricole autonome, notamment adapté pour de la pulvérisation de produit de traitement sur des cultures, comprenant notamment deux réservoirs disposés sur chaque côté, entre la roue avant et la roue arrière, dans l’empattement de l’engin, et vise un tel engin agricole autonome doté d’un système de motorisation thermique éclaté.
ETAT DE LA TECHNIQUE L’état de la technique comprend des exemples d’engin agricole autonome, notamment des engins agricoles autonomes de pulvérisation dont la fonction est de pulvériser un produit de traitement liquide sur des cultures. Par exemple, un tel engin agricole autonome de pulvérisation connu peut être configuré pour pulvériser un produit actif sur des vignes.
De tels engins agricoles autonomes présentent une ossature et quatre roues, ainsi que des outillages et/ou deux réservoirs latéraux, disposés sur leurs flancs, entre la roue avant et la roue arrière, de chaque côté.
Une problématique générale, dans ce contexte, concerne un besoin de davantage de puissance. Les engins agricoles autonomes connus présentent des systèmes de motorisation électrique ou thermique à essence présentant une puissance généralement inférieure à 30 CV.