INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
- déplacer l’organe mobile de la première position à la seconde position pour fermer la vanne 24.
Lorsque θ 0 est positif, la variable a est négative et inversement.
L’angle au volant au moment où l’angle de cap est égal à sa valeur cible θ 0 /2 est : δv1(t half )=a.t half.
Le calculateur est par ailleurs programmé pour imposer une pente égale à la vitesse de rotation VRmax du volant maximale afin d’assurer un réalignement rapide du véhicule, soit a=VRmax. La vitesse de rotation du volant maximale VRmax est positive ou négative selon le sens de rotation du volant. Ici, le signe de la vitesse de rotation du volant est positif vers la gauche et négatif vers la droite. La variable a vaut : a= -Sign(θ 0 ).VRmax.
La première partie de la consigne d’angle au volant est alors déterminée par le calculateur comme étant δv1(t)=VRmax.t entre le moment d’activation du dispositif d’assistance t 0 =0 et l’instant calculé t half : δv1(t)=VRmax.t si 0 half.
Si l’angle au volant au moment où l’angle de cap est égal à sa valeur cible δv1(t half )=VRmax.t half est inférieur à la valeur maximale d’angle au volant, la première partie de la consigne d’angle est appliquée jusqu’à l’instant t half .
La variation de l’angle volant est ainsi réalisée au plus vite.
La deuxième partie de la consigne d’angle ramène l’angle volant à 0.
De préférence, les fonctions affines du temps selon lesquelles varient les première et deuxième parties de consigne sont deux fonctions affines dont les pentes présentent des valeurs absolues égales et des signes opposés.
En outre, l’évolution dans le temps de la consigne d’angle volant dans le temps est de préférence symétrique. De manière graphique, la courbe d’évolution dans le temps de la consigne d’angle volant est de préférence symétrique par rapport à une droite parallèle à l’axe des ordonnées passant par l’instant t half .
En d’autres termes, la consigne d’angle volant varie de 0 à la valeur de consigne d’angle correspondant à la valeur cible d’angle de cap, puis de cette valeur correspondant à la valeur cible d’angle de cap jusqu’à 0 de manière symétrique.
Ainsi, la valeur absolue de la pente de la deuxième fonction linéaire utilisée pour la deuxième partie de la consigne d’angle au volant est égale à la vitesse de rotation du volant maximale prédéterminée. L’angle volant est ainsi ramené à 0 au plus vite.
En pratique, la valeur absolue de la pente reste ainsi égale à la vitesse de rotation maximale du volant : la variation de l’angle volant est assurée au plus vite.
On a ainsi : δv2(t)=-VRmax.t+b si t half . t half.
Le paramètre b est déterminé de manière à ce que la consigne d’angle volant reste continue. Ainsi δv2(t half )=-VRmax.t half +b = δv1(t half )= -VRmax.t half , et b=2VRmax.t half .
Enfin la consigne d’angle au volant est nulle pour t supérieur ou égale à 2.t half.
Ce cas est représenté schématiquement sur la , qui montre la consigne d’angle au volant δv(t) en fonction du temps. Celle-ci est égale à la réunion des première et deuxième parties de consigne δv1(t), δv2(t). La première partie de consigne C1 correspond à l’évolution δv1(t)=VRmax.t jusqu’à t half et la deuxième partie de consigne C2 correspond à l’évolution δv2(t)=-VRmax.t+2VRmax.t half jusqu’à 2t half (courbe du bas). En correspondance, la variation d’angle de cap θ(t) est représenté : la première partie de la consigne d’angle au volant amène l’angle de cap à la valeur cible θ 0 /2 (courbe C3), tandis que la deuxième partie de la consigne amène l’angle de cap à zéro (courbe C4).
Grâce à la consigne d’angle au volant déterminée par le procédé selon l’invention, la vitesse de lacet initialement nulle est augmentée jusqu’à la valeur cible d’angle de cap puis diminuée jusqu’à annulation de l’angle de cap à vitesse de lacet nulle.
L’angle volant, qui avait une valeur initiale nulle, est également ramené à 0 à l’issue de la manœuvre.
Si, au cours de la mise en œuvre de la première partie de consigne, l’angle au volant atteint la valeur maximale d’angle au volant, le calculateur est programmé pour saturer l’angle volant, c’est-à-dire le maintenir égal à sa valeur maximale pendant une troisième partie de consigne intermédiaire.
Dans ce cas, la première partie de la consigne d’angle est appliquée jusqu’à l’instant t 1 auquel l’angle volant devient égal à sa valeur maximale. En d’autres termes, si :
le calculateur calcule l’instant t 1 à partir duquel
Soit avec δv1(t 1 ) = a.t 1 = dθmax.Kred.(L/V 0 +K.V 0 ), t 1 =1/a.dθmax.Kred/V 0 .(L+K.V 0 2 ).
La première partie de consigne d’angle au volant est alors : δv1(t) = VRmax.t pour 0 1 , c’est-à-dire entre le moment d’activation du dispositif d’assistance t 0 =0 et l’instant calculé t 1 .
Le calculateur est programmé pour maintenir l’angle volant égal à sa valeur maximale pendant une durée déterminée en fonction en fonction de la valeur initiale de l’angle de cap θ 0 et de la valeur maximale de la vitesse de lacet dθmax. En d’autres termes, le calculateur est programmé pour déterminer une troisième partie de consigne constante égale à la valeur maximale de l’angle volant entre l’instant t 1 et un autre instant calculé t 2 . Après cet autre instant calculé t 2 , le calculateur est programmé pour déterminer la deuxième partie de consigne.
L’angle de cap à l’instant t 1 vaut :
θ(t 1 ) = θ 1 = ½.dθmax 2 .1/a.K red .(L/V 0 +K.V 0 )+θ 0 .
L’évolution de l’angle de cap pendant la troisième partie intermédiaire de consigne d’angle volant constant égal à la valeur maximale de l’angle est obtenue en intégrant l’équation mentionnée précédemment :
dθ/dt = δv3(t)/[K red .(L/V 0 +K.V 0 )].
Si on impose un angle volant constant égal à sa valeur maximale δvmax l’intégrale de la fonction est égale à la constante fois la variation de temps :
θ(t) = δvmax/[K red .(L/V 0 +K.V 0 )].(t-t 1 )+θ 1 .
Le terme δvmax/[K red .(L/V 0 +K.V 0 )] correspond à la vitesse de lacet maximale dθmax pour un angle volant maximum donné.
Comme mentionné précédemment, les fonctions affines du temps selon lesquelles varient les première et deuxième parties de consigne sont deux fonctions affines dont les pentes présentent des valeurs absolues égales et des signes opposés. Cela permet de faire varier au plus vite l’angle volant. La réorientation du véhicule est ainsi effectuée de la manière la plus rapide possible.
Ainsi, le document EP3783205A1 décrit un dispositif de capture de CO2 embarqué dans un véhicule thermique. Le CO2 capturé est stocké dans un réservoir. Le véhicule comporte un contrôleur électronique chargé de gérer le transfert du CO2 contenu dans le réservoir vers une station de récupération externe, en fonction d’un niveau d’énergie disponible dans le véhicule. Si l’énergie disponible dans le véhicule n’est pas suffisante, le contrôleur commande un transfert du CO2 en utilisant une énergie fournie par la station de récupération externe.
Par le document EP2472077A1, il est connu un système pour capturer le CO2 dans les gaz d'échappement d'un moteur thermique et le stocker sous forme liquide dans un réservoir de stockage intégré dans un véhicule. Le réservoir de stockage est conçu pour être vidé au moyen d’une installation de récupération de CO2 qui est située, par exemple, dans une station-service de ravitaillement en carburant. Outre le réservoir de stockage, les moyens embarqués comprennent un réservoir d'épurateur contenant un fluide qui absorbe le CO2 présent dans les gaz d’échappement. Un compresseur est également prévu pour liquéfier le CO2 en vue de son stockage. La capacité du réservoir de stockage est dimensionnée suffisante pour obtenir une fréquence de vidage du CO2 qui soit du même ordre que la fréquence du plein en carburant du véhicule. Le conducteur du véhicule peut ainsi effectuer son plein de carburant et vider le réservoir de stockage de CO2 lors d’un même passage à la station-service de ravitaillement en carburant.
Le document US20190118660A1 décrit un véhicule électrique équipé d’un dispositif de capture du CO2 présent dans l’air. De l’air riche en CO2 est stocké dans un réservoir embarqué du véhicule. Le CO2 concentré est libéré ensuite pour une utilisation par des cathodes de cellules électrochimiques d’une batterie électrique, afin de produire de l'électricité.
De manière générale, les différents systèmes connus pour capter le CO2 dans les véhicules automobiles requièrent tous au moins un réservoir de stockage destiné à contenir le CO2 capté, pour un traitement ultérieur in situ du CO2 ou pour un déchargement de celui-ci, une fois le réservoir plein, dans une station de récupération externe. Lorsque le CO2 capté est traité dans le véhicule, par exemple, via une réaction chimique catalytique pour produire un carburant synthétique, un ou plusieurs autres réservoirs de stockage embarqués sont généralement nécessaires, pour contenir le carburant produit et d’autres fluides éventuels nécessaires au processus de traitement.
L’intégration dans un véhicule d’un réservoir de stockage pour le système de captage de CO2 requiert une allocation spécifique de volume, ce qui peut poser des difficultés importantes, notamment si le réservoir requis est de grande capacité. En effet, les véhicules automobiles modernes ont une architecture excessivement contrainte et une disponibilité en volume limitée, avec un nombre très élevé d’équipements qui doivent y être intégrés.
Il est souhaitable de proposer une nouvelle conception d’un véhicule équipé d’un système embarqué de captage et traitement du CO2, qui facilite l’intégration d’un ou plusieurs réservoirs de stockage du système dans l’architecture du véhicule.
Selon un premier aspect, l’invention concerne un véhicule équipé d’un système embarqué de captage et traitement du dioxyde de carbone (CO2). Conformément à l’invention, le système embarqué comprend au moins un insert formant réservoir de stockage intégré dans un corps creux de la caisse du véhicule.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, l’insert formant réservoir de stockage est en matière plastique.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, l’insert formant réservoir de stockage est réalisé par moulage par injection et/ou par fabrication additive.
Selon encore une autre caractéristique particulière de l’invention, l’insert formant réservoir de stockage est intégré dans un corps creux de la caisse soumis à des contraintes mécaniques et comprend des raidisseurs de renforcement mécanique agencés dans son volume intérieur de stockage de fluide.
Selon encore une autre caractéristique particulière de l’invention, l’insert formant réservoir de stockage est intégré dans un corps creux de la caisse soumis à des contraintes de raideur mécanique, le corps creux étant un pilier de caisse dit « pilier C », un pilier de caisse dit « pilier D », une doublure de custode et/ou une traverse arrière sous plancher.
Selon encore une autre caractéristique particulière de l’invention, l’insert formant réservoir de stockage est intégré dans un corps creux de la caisse soumis à des contraintes de crash, le corps creux étant un pilier de caisse dit « pilier A », un pilier de caisse dit « pilier B » et/ou un brancard de caisse.
Selon encore une autre caractéristique particulière de l’invention, l’insert formant réservoir de stockage est réalisé sous la forme d’une vessie en paroi souple.
Selon une forme de réalisation particulière de particulière de l’invention, le système embarqué de captage et traitement du dioxyde de carbone (CO2) comprend un dispositif de captage de CO2 gazeux et un dispositif de condensation, ledit dispositif de condensation incluant un échangeur thermique et un compresseur et assurant une transition du CO2 de l’état gazeux à l’état de fluide supercritique, et l’insert formant réservoir de stockage étant agencé de façon à assurer le stockage du CO2 à l’état de fluide supercritique.
L’invention concerne aussi un ensemble formé d’un véhicule équipé d’un système embarqué de captage et traitement du dioxyde de carbone tel que décrit brièvement ci-dessus et d’une station de décharge du CO2 capté par le système embarqué. Lorsque le véhicule est de type thermique, le système embarqué est agencé de façon à capter le CO2 gazeux dans les gaz brulés du moteur thermique.
L’étape de mise en contact du milieu liquide avec l’ovalbumine comprend notamment l’introduction, dans le milieu liquide, d’une quantité adéquate d’ovalbumine de sorte à assurer la captation de la totalité des molécules de PFAS contenues dans le milieu liquide. Préférentiellement, cette quantité est comprise entre 0,05 et 10 grammes, notamment entre 0,08 et 8 grammes, par litre du milieu liquide. Ainsi, dans des modes de réalisation particuliers de l’invention, l’étape de mise en contact du milieu liquide avec l’ovalbumine comprend l’introduction, dans le milieu liquide, d’une quantité d’ovalbumine comprise entre 0,05 et 10 g/l, par exemple comprise entre 0,08 et 8 g/l.
L’ovalbumine peut être introduite dans le milieu liquide sous forme solide ou liquide, sous forme pure ou sensiblement pure, ou au sein d’un mélange complexe la contenant. Dans des modes de mise en œuvre préférés de l’invention, notamment du point de vue du coût et de la facilité de mise en œuvre, pour l’étape de mise en contact du milieu liquide avec l’ovalbumine, l’ovalbumine est introduite dans le milieu liquide contenue dans du blanc d’œuf. Comme indiqué ci-avant, le blanc d’œuf, dont l’ovalbumine est le composant principal, offre l’avantage d’une grande disponibilité en quantité importante et à bas coût. Il entre dans les compétences de l’homme du métier de déterminer la quantité adéquate d’un mélange contenant de l’ovalbumine à introduire dans le milieu liquide à épurer, en fonction de la concentration en ovalbumine de ce mélange. A titre d’exemple, de la poudre de blanc d’œuf, obtenue par déshydratation du blanc d’œuf, contenant typiquement environ 76 % en poids d’ovalbumine, peut être introduite dans le milieu liquide à épurer dans une concentration comprise entre 0,1 et 10 g/l. Une telle poudre présente notamment l’avantage d’être simple à utiliser.
Ainsi, le procédé selon l’invention comprend de préférence l’introduction de blanc d’œuf dans le milieu liquide à épurer. A cet effet, le blanc d’œuf peut se trouver sous sa forme naturelle, sous forme de poudre, telle qu’obtenue par déshydratation du blanc d’œuf, ou sous forme d’une solution liquide obtenue par dissolution d’une telle poudre dans un véhicule liquide, de préférence dans l’eau.
Dans des modes de mise en œuvre particuliers de l’invention, le milieu liquide présente un pH compris entre 6 et 6,8, par exemple compris entre 6,4 et 6,5. Un pH dans une telle plage de valeurs favorise avantageusement les forces de liaison se créant dans le milieu entre les molécules de PFAS et la molécule d’ovalbumine. Ainsi, le procédé selon l’invention comprend de préférence une étape de mesure du pH du milieu liquide, et, le cas échéant, une étape d’ajustement de ce pH dans la plage de valeurs précitée. Un tel ajustement peut être réalisé de toute manière classique en elle-même pour l’homme du métier, notamment par introduction dans le milieu liquide d’une quantité adéquate d’une solution tampon, telle qu’une solution tampon de phosphate disodique et monosodique, d’une base telle que l’hydroxyde de sodium ou d’un acide tel que l’acide chlorhydrique. Ces étapes de mesure, et le cas échéant ajustement, du pH, peuvent être réalisées préalablement à l’introduction d’ovalbumine dans le milieu liquide, ou postérieurement à cette introduction, ainsi qu’à tout moment au cours du procédé, de préférence à intervalles réguliers de sorte à maintenir le pH dans sa plage de valeurs optimale tout au long de la mise en œuvre du procédé.
Le procédé selon l’invention peut comprendre l’introduction dans le milieu liquide, outre de l’ovalbumine, de tout autre composé susceptible d’améliorer la performance du procédé d’élimination des PFAS qui y sont contenues. Il peut notamment comprendre l’introduction dans le milieu liquide, avant, concomitamment, ou après, l’introduction d’ovalbumine, d’une ou plusieurs autres substances aptes à lier les PFAS, et/ou moussantes. Préférentiellement, pour une meilleure économie et facilité de mise en œuvre du procédé, l’ovalbumine, ou le blanc d’œuf la contenant, est le seul produit actif introduit ou mis en contact, de quelconque façon, avec le milieu liquide à épurer.
La technique de flottation, également dite de fractionnement ou ségrégation de mousse (en anglais, « foam fractionation »), est bien connue en elle-même. Elle consiste à faire flotter sélectivement un produit se trouvant en suspension dans un milieu liquide au moyen d’une mousse formée par injection de gaz, notamment d’air, dans ce milieu.
L’étape de séparation du procédé selon l’invention comprend ainsi l’injection de gaz dans le milieu liquide contenant l’ovalbumine, dont au moins une partie des molécules s’y trouvent complexées à une ou plusieurs PFAS, de sorte à y former des bulles. Le gaz utilisé est de préférence l’air. D’autres gaz, tels que le diazote ou le dioxygène par exemple, peuvent également être utilisés, seuls ou en combinaison, ces gaz étant préférentiellement choisis pour être chimiquement inertes vis-à-vis de l’ovalbumine et vis-à-vis des PFAS.
Préférentiellement, l’injection de gaz est réalisée par un diffuseur de gaz présentant une taille de pores comprise entre 10 et 100 µm.
Les molécules d’ovalbumine s’accumulent alors sur les bulles, et remontent avec elles à la surface du milieu liquide, à laquelle se forme une mousse contenant les molécules d’ovalbumine ainsi les molécules de PFAS qui y sont liées, réalisant par là-même leur séparation du milieu liquide, qui se trouve ainsi épuré.
Dans des modes de mise en œuvre particuliers de l’invention, l’étape d’élimination par flottation du procédé comprend : - l’injection de gaz dans le milieu liquide pendant une durée comprise entre 5 et 60 minutes, de préférence comprise entre 5 et 40 minutes, de sorte à former une mousse en surface du milieu liquide, cette mousse contenant l’ovalbumine et la ou les substances perfluoroalkylées et polyfluoroalkylées initialement contenues dans le milieu liquide, tout du moins une proportion importante de cette ou ces substances, - et la collecte de la mousse ainsi formée, de sorte à la séparer du milieu liquide alors épuré.
Le débit de gaz à injecter dans le milieu liquide dépend du rapport volume / surface du milieu liquide à épurer. Il est du ressort de l’homme du métier de déterminer le débit de gaz adéquat pour chaque installation donnée. Le débit de gaz, notamment d’air, injecté dans le milieu liquide est par exemple compris entre 0,1 et 10 l/min, notamment compris entre 0,1 et 1 l/min.
La collecte de la mousse formée en surface du milieu liquide peut être réalisée par tout moyen connu de l’homme du métier. Elle peut par exemple être réalisée par débordement, par déversement, par un système d’écumoire ou encore par aspiration.
De manière tout à fait avantageuse, le procédé selon l’invention produit une faible quantité de déchets.
La mousse collectée peut être soumise à un traitement destructif, pouvant être de tout type. Ainsi, le procédé selon l’invention peut comprendre une étape de traitement de la mousse collectée par dégradation thermique, par sonolyse, par plasma, etc.
Comme indiqué ci-avant, la combinaison de l’ovalbumine et de la technique de flottation permet d’atteindre des taux d’élimination des PFAS particulièrement importants en de courtes durées, avec un nombre d’opérations à réaliser minimal et à faible coût. La technique de flottation s’avère notamment bien plus efficace, pour séparer l’ovalbumine chargée en PFAS du milieu liquide, que les autres techniques classiques de séparation, telles que la centrifugation ou la centrifugation et coagulation acide. L’ovalbumine s’avère quant à elle bien plus efficace que les autres protéines en combinaison avec la technique de flottation, y compris que les protéines décrites par l’art antérieur comme présentant une bien meilleure capacité de liaison avec les PFAS.
Sans préjuger des phénomènes sous-tendant une telle performance, on peut supposer qu’elle est au moins en partie due à une synergie entre deux propriétés de l’ovalbumine, dont l’invention tire avantageusement profit pour extraire spécifiquement les polluants de la famille PFAS d’un milieu liquide, en particulier de type aqueux, qui les contient, à savoir l’affinité de l’ovalbumine pour cette classe de substances chimiques et sa capacité à générer de la mousse. Cet effet synergique était toutefois inattendu, et son ampleur d’autant moins.
Le procédé selon l’invention peut être mis en œuvre au moyen de tout dispositif classique en lui-même, comprenant notamment un réacteur, dans lequel est placé le milieu liquide à épurer, un moyen d’alimentation de ce réacteur en ovalbumine, un diffuseur de gaz dans le milieu liquide, et un moyen de collecte de la mousse formée, ainsi que des moyens éventuels de mesure du pH, agitation, etc.
Le milieu liquide aqueux auquel est appliqué le procédé selon l’invention peut être de tout type. Préférentiellement, dans le contexte d’application du procédé à la gestion des sites et des sols pollués, en particulier au traitement des eaux contaminées, le milieu liquide aqueux est une eau souterraine, une eau de surface, une eau issue du lavage d’un sol, ou des eaux usées.
Ainsi, le procédé selon l’invention peut optionnellement comprendre une étape préalable de pompage du milieu liquide à épurer hors d’une nappe phréatique, ou d’une eau résiduaire en surface du sol.
Dans des modes de mise en œuvre particuliers de l’invention, représentatifs d’une telle eau phréatique ou de surface contaminée typiquement retrouvée dans l’environnement, le milieu liquide auquel est appliqué le procédé selon l’invention contient de 0,1 à 2000 µg/l de substance(s) perfluoroalkylée(s) ou polyfluoroalkylée(s). On entend par là une concentration totale en PFAS dans le milieu.
Le procédé selon l’invention comprend optionnellement une étape préalable de mesure de la concentration en PFAS dans le milieu liquide à épurer. Une telle mesure peut par exemple être réalisée selon la méthode décrite dans la norme ASTM D7979-2020.
Le procédé selon l’invention permet d’éliminer des milieux aqueux des PFAS appartenant à l’ensemble des catégories qui en sont répertoriées, en particulier appartenant aux quatre grandes sous-classes représentatives de l’ensemble des catégories de PFAS, à savoir les acides sulfoniques perfluoroalkylés, les acides carboxyliques perfluoroalkylés, les sulfonamides perfluoroalkylés et les acides sulfoniques fluorotélomères. Il s’avère le plus performant pour l’élimination des acides sulfoniques perfluoroalkylés et des acides carboxyliques perfluoroalkylés, notamment du type à moyenne à longue chaîne, c’est-à-dire dont le groupement alkyle comporte 6 ou 7 atomes de carbone ou plus.
Dans des modes de mise œuvre particuliers de l’invention, la substance perfluoroalkylée ou polyfluoroalkylée contenue dans le milieu liquide à épurer, et que le procédé selon l’invention vise à éliminer, comprend une chaine alkyle en C6 ou plus, notamment en C7 ou plus, et appartient à la sous-classe des acides sulfoniques perfluoroalkylés ou des acides carboxyliques perfluoroalkylés. Le procédé selon l’invention est notamment particulièrement efficace pour l’élimination des substances perfluoroalkylées ou polyfluoroalkylées du type des acides sulfoniques perfluoroalkylés comprenant une chaine alkyle en C6 ou plus.
Préférentiellement, le milieu liquide à épurer contient majoritairement des substances perfluoroalkylées et polyfluoroalkylées du type acides sulfoniques perfluoroalkylés et/ou acides carboxyliques perfluoroalkylés, dont le groupe alkyle comprend au moins 6 atomes de carbone, préférentiellement au moins 7 atomes de carbone, que le procédé selon l’invention vise à éliminer.
La représente de manière schématique un exemple de dispositif utilisé pour la mise en œuvre d’un procédé selon l’invention, et les principales étapes de ce procédé.
La montre un graphe représentant le % d’abattement de la concentration totale en PFAS dans un échantillon d’eau contaminée par des PFAS, après sa mise en présence avec divers floculants/coagulants classiques (NaOH, CaO, un floculant organique ou des particules d’oxyde de fer), ou avec de l’ovalbumine, la séparation étant réalisée par filtration.