INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
présente l’évolution de la capacité de sorption du Sr en fonction du temps de contact entre le matériau et la solution, pour le matériau « Géopo-Zéo-27 » préparé dans l’exemple 1, et pour le géopolymère seul à savoir le matériau « Géopo-0 ».
Les carrés correspondent au géopolymère, et les triangles correspondent aux matériaux « Géopo-Zéo-27 » » comprenant un géopolymère et la zéolithe LTA.
En abscisse est porté le temps de contact (en minutes), et en ordonnée est portée la capacité de sorption du Sr : Q (en mg.g-1).
présente l’évolution du coefficient de distribution des matériaux Géopo-0 et Géopo-Zéo-27 en fonction de la concentration en Sr à l’équilibre dans la solution.
Autrement dit, la montre les isothermes de sorption réalisées sur les matériaux Géopo-0 et Géopo-Zéo-27 dans une matrice saline (voir exemple 3).
En abscisse est porté la concentration en Sr à l’équilibre dans la solution : [Sr]fin (en mg.L-1) et en ordonnée est porté le coefficient de distribution : KD vis-à-vis du Sr (en mL.g-1).
présente les courbes de percées des matériaux « Géopo-Zéo 27 » ; « Géopo-CST-5 » et « Géopo-CST-10 », préparés dans l’exemple 1, c’est-à-dire l’évolution de la concentration en Sr ([Sr]) (normalisée par la concentration en Sr initiale ([Sr]0) en fonction du volume d’effluent ayant traversé la colonne (voir exemple 4).
Les carrés correspondent au matériau « Géopo-Zéo-27 », les ronds correspondent au matériau « Géopo-CST-5 » et les triangles correspondent au matériau « Géopo-CST-10 ».
En abscisse est porté le volume d’effluent ayant traversé la colonne (en mL), et en ordonnée est porté [Sr]/[Sr] 0 .
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE l’INVENTION Dans ce qui suit, on décrit tout d’abord un mode de réalisation particulier du procédé de préparation du matériau mis en œuvre dans le procédé selon l’invention.
On décrit ensuite un mode de réalisation particulier du procédé selon l’invention, mettant en œuvre ce matériau pour séparer des cations du Sr à partir d’un milieu liquide le contenant.
Dans ce mode de réalisation particulier du procédé de préparation du matériau, les particules solides sont des particules d’au moins un composé solide inorganique échangeur sélectif des cations du strontium. Ce mode de réalisation particulier du procédé de préparation du matériau mis en œuvre dans le procédé selon l’invention puis du procédé de séparation selon l’invention le mettant en œuvre comprend les étapes suivantes : sélection de l’échangeur ionique sélectif du Sr selon les propriétés de l’effluent à traiter, telles que la salinité ou le pH. On préférera par exemple un échangeur ionique à base de silicotitanate de sodium en cas de compétition d’adsorption du Sr avec le Ca ou un échangeur ionique à base de zéolite LTA en cas de compétition avec le Na ; synthèse de l’échangeur ionique (ou utilisation d’un produit commercial) sélectionné sous une forme idéale pour son incorporation au sein du géopolymère tout en gardant de bonnes propriétés cinétiques d’extraction. Ainsi, on choisira préférentiellement des particules de taille submicronique ; adaptation de la composition du géopolymère pour présenter une tenue mécanique robuste, un réseau mésoporeux ainsi qu’une bonne compatibilité avec l’échangeur ionique. Des paramètres tels que, par exemple, l’alcalin utilisé (K + , Na + , etc.), la valeur du ratio Si/Al ou la quantité d’eau ajoutée dans la formulation seront notamment d’intérêt ; synthèse du composite échangeur cationique-géopolymère par simple ajout de l’échangeur cationique au cours de la synthèse du géopolymère ; mise en forme du matériau selon une voie adaptée aux contraintes du procédé de décontamination : broyage grossier du composite et tamisage pour sélectionner la granulométrie la mieux adaptée aux procédés colonne (généralement centrée sur 300µm – 5 mm), synthèse de billes ou d’extrudés, etc. lavage du matériau pour éliminer la présence de fines particules pouvant boucher la colonne et éliminer les surplus de cations issus de la géopolymérisation ; remplissage d’une colonne avec le matériau mis en forme ; percolation de la colonne par l’effluent contenant le Sr radioactif à extraire ; séchage de la colonne par un flux d’air puis envoi de la colonne aux exutoires ; Eventuellement, densification directement de la colonne usée par ajout d’une solution de précurseurs de géopolymère.
Exemple 1 : Synthèse de matériaux composites mis en œuvre dans le procédé selon l’invention et d’un matériau de référence.
Dans cet exemple, on décrit la synthèse de grains de matériaux composites « adsorbant sélectif-géopolymère » mis en œuvre dans le procédé selon l’invention, qui permettent une décontamination efficace et sélective du Sr dans des effluents aqueux aussi bien dans un procédé réalisé en discontinu « batch », que dans un procédé réalisé en continu dans une colonne garnie de ces grains. Tout d’abord, deux adsorbants, échangeurs ioniques sélectifs du Sr sont choisis : une zéolithe LTA possédant une sélectivité accrue vis-à-vis du Na. un silicotitanate cristallin (CST) de Na, qui est un adsorbant encore plus sélectif du Sr que la zéolithe LTA.
Le procédé de communication a été décrit en considérant une étape E30 de réception d’un jeton cryptographique. Il importe toutefois de noter qu’une telle étape E30 est optionnelle. En particulier, rien n’exclut d’envisager des modes de mise en œuvre dans lesquels aucun objet communicant OBJi ne transmet de jeton cryptographique, ou bien dans lesquels seule une partie desdits objets communicants OBJi transmettent leurs jetons cryptographiques respectifs.
Le procédé de communication a également été décrit en considérant que l’étape de transmission E50 est mise en œuvre après chaque détermination d’une donnée d’interaction. Ces dispositions ne sont toutefois pas limitatives de l’invention, et rien n’exclut d’envisager d’autres modes de mise en œuvre dans lesquels l’étape de transmission E50 est mise en œuvre après que le nombre de données d’interaction déterminées est supérieur à un seuil donné.
Il résulte de ce qui précède que les nœuds CRNj peuvent, du fait de leur mobilité, remonter des données (relevés de consommation d’eau et données d’interaction) vers le dispositif de centralisation CPU. Cette remontée de données peut se faire à la volée, ou bien, alternativement, en différé (auquel cas les données destinées à être transmises par un nœud CRNj sont mémorisées localement, par exemple dans mémoire non volatile 4_j).
Le dispositif de centralisation CPU, quant à lui, est configuré pour réaliser des traitements visant à vérifier que les données qu’il reçoit en provenance d’un ou plusieurs nœuds collaboratifs CRNj correspondent un travail réellement effectué, en mettant en œuvre un procédé de traitement de données selon l’invention.
La représente schématiquement un exemple d’architecture matérielle du dispositif de centralisation CPU du système SYS de la .
Tel qu’illustré par la , le dispositif de centralisation CPU dispose de l’architecture matérielle d’un ordinateur. Ainsi, dispositif de centralisation CPU comporte, notamment, un processeur 1_CPU, une mémoire vive 2_CPU, une mémoire morte 3_CPU et une mémoire non volatile 4_CPU. Il dispose en outre de moyens de communication 5_CPU.
La mémoire morte 3_CPU du dispositif de centralisation CPU constitue un support d’enregistrement conforme à l’invention, lisible par le processeur 1_CPU et sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur PROG_CPU conforme à l’invention, comportant des instructions pour l’exécution d’étapes du procédé de traitement de données. Le programme PROG_CPU définit des modules fonctionnels du dispositif de centralisation CPU, qui s’appuient ou commandent les éléments matériels 1_CPU à 5_CPU du dispositif de centralisation CPU cités précédemment. Ces modules fonctionnels sont illustrés sur la à titre nullement limitatif, et sont décrits plus en détails ci-après en référence à des modes particuliers de mise en œuvre du procédé de traitement de données.
Les moyens de communication 5_CPU permettent au dispositif de centralisation CPU d’échanger (émission/réception) des données avec un ou plusieurs objets communicants OBJi, ainsi qu’avec un ou plusieurs nœuds collaboratifs CRNj. Les interfaces de communication et protocoles de communication permettant de réaliser ces échanges sont tels que décrits précédemment.
La est un diagramme représentant un mode particulier de mise en œuvre du procédé de traitement de données selon l’invention, tel qu’exécuté par le dispositif de centralisation de la .
Pour la description du mode de mise en œuvre de la , on considère plus particulièrement, et de manière nullement limitative, que le dispositif de centralisation CPU a déjà reçu, préalablement à la mise du présent mode de mise en œuvre, des données (relevés de consommation d’eau et données d’interaction) associées à l’objet communication OBJ2 en provenance du nœud collaboratif CRN3.
On considère en outre que le présent mode de mise en œuvre est initié suite à la transmission, par le nœud collaboratif CRN1, du relevé de consommation DATA_OBJ2 et de la donnée d’interaction DATA_CRN1_OBJ2 (voir la description faite en référence aux figures 4 et 5). Ces hypothèses sont faites uniquement à des fins de simplification de la description dudit mode de mise en œuvre.
Dans le mode de mise en œuvre de la , le procédé de traitement de données comporte dans un premier temps une étape F10 de réception, en provenance, du nœud collaboratif CRN1 du relevé de consommation DATA_OBJ2 et de la donnée d’interaction DATA_CRN1_OBJ2. Cette étape F10 est mise en œuvre par un module de réception MOD_CPU_RX équipant le dispositif de centralisation CPU et intégré aux moyens de communication 5_CPU.
Une fois le relevé de consommation DATA_OBJ2 et la donnée d’interaction DATA_CRN1_OBJ2 reçus, le procédé de traitement de données comporte une étape F20 d’identification, parmi les données reçues, de données satisfaisant un critère de conformité de travail, dites « données conformes ». Ladite étape F20 est mise en œuvre par un module d’identification MOD_CPU_ID équipant le dispositif de centralisation CPU (le signe « DATA CONF » est utilisé dans la pour faire référence à l’étape F20).
Dans le présent mode de mise en œuvre, le critère de conformité de travail comporte une condition consistant à vérifier si les données d’interaction DATA_CRN1_OBJ2, DATA_CRN3_OBJ2 qu’il a reçues et qui associées au même objet communicant OBJ2 sont compatibles entre elles dans le temps et dans l’espace en fonction de leurs dates et localisations respectives.
Par « compatibles entre elles dans le temps» (respectivement « compatibles entre elles dans l’espace »), on fait référence, dans le présent mode de mise en œuvre, au fait que les dates t_CRN1_OBJ2 et t_CRN3_OBJ2 (respectivement les localisations loc_CRN1_OBJ2 et loc_CRN3_OBJ2) sont sensiblement égales. Concrètement, cela revient à considérer que l’écart entre les dates t_CRN1_OBJ2 et t_CRN3_OBJ2 (respectivement entre les localisations loc_CRN1_OBJ2 et loc_CRN3_OBJ2) ne dépasse pas un seuil donné.
A titre purement illustratif, ce seuil peut être de 5 secondes en ce qui concerne les dates et de 10 mètres en ce qui concerne les localisations.
est une représentation schématique d’une installation de réchauffement selon une cinquième variante de réalisation de l’invention,
est une représentation schématique d’une installation de réchauffement résultant d’une combinaison des variantes de la et de la , et
est une représentation d’une architecture matérielle d’une unité de contrôle de l’aéronef.
EXPOSÉ DÉTAILLE DE MODES DE RÉALISATION
La montre un aéronef 100 qui comporte un fuselage 102 à l’intérieur duquel est logé au moins un réservoir 104 dans lequel est stocké du dihydrogène en particulier liquide. L’aéronef 100 comporte également, de part et d’autre du fuselage 102, une aile 106 sous chacune desquelles est fixé au moins un moteur 108 fonctionnant avec du dihydrogène gazeux. Le moteur 108 est par exemple du type turboréacteur et comporte une chambre de combustion où le dihydrogène est brûlé, au moins un compresseur en amont de la chambre de combustion et au moins une turbine en aval de la chambre de combustion. Selon un mode de réalisation particulier, le compresseur du moteur 108 comporte un compresseur haute pression et un compresseur basse pression.
L’aéronef 100 comporte également une unité de contrôle 52, une première canalisation d’apport 152a fluidiquement connectée à la sortie du réservoir 104, et une deuxième canalisation d’apport 152b fluidiquement connectée à l’entrée du moteur 108 pour alimenter la chambre de combustion.
L’aéronef 100 comporte également une installation de réchauffement 150 selon l’invention, arrangée entre la première canalisation d’apport 152a et la deuxième canalisation d’apport 152b, pour réchauffer le dihydrogène sortant du réservoir 104 avant son introduction dans le moteur 108 et plus particulièrement dans la chambre de combustion du moteur 108.
Dans la description, les positions « amont » et « aval » sont à prendre par rapport au sens d’écoulement du fluide circulant dans les éléments concernés.
La montre l’installation de réchauffement 150 entre le réservoir 104 et le moteur 108. Dans le mode général de l’invention, l’installation de réchauffement 150 comporte :
- une première canalisation de dérivation 154a fluidiquement connectée entre la première canalisation d’apport 152a et la deuxième canalisation d’apport 152b, et
- une deuxième canalisation de dérivation 154b fluidiquement connectée entre la première canalisation d’apport 152a et la deuxième canalisation d’apport 152b,
où sur chaque canalisation de dérivation 154a-b sont montés en série de l’amont vers l’aval, c'est-à-dire entre la première canalisation d’apport 152a et la deuxième canalisation d’apport 152b, une première vanne 156a-b, un système de réchauffement 158a-b et une deuxième vanne 160a-b.
Le dihydrogène s’écoule ainsi du réservoir 104 vers le moteur 108 en traversant successivement la première vanne 156a-b, le système de réchauffement 158a-b et la deuxième vanne 160a-b.
Toutes les vannes décrites ici peuvent être de tous les types (électrique, pneumatique, …) du moment qu’elles peuvent être commandées par l’unité de contrôle 52.
L’unité de contrôle 52 commande ainsi chaque vanne 156a-b, 160a-b et chaque système de réchauffement 158a-b en fonction des besoins du moteur 108 en dihydrogène. L’unité de contrôle 52 commande entre autres l’ouverture ou la fermeture des vannes 156a-b et 160a-b en fonction des besoins.
La première canalisation d’apport 152a prélève du dihydrogène dans le réservoir 104. Le dihydrogène présent dans le réservoir 104 est sous pression, ce qui permet d’assurer le déplacement du dihydrogène entre le réservoir 104 et le moteur 108, mais en cas de besoin, un système de pressurisation 104a est mis en place au niveau de la sortie du réservoir 104 pour entraîner le dihydrogène dans la première canalisation d’apport 152a.
- diamètre externe de la cuve périphérique 22 égal à 3m,
- hauteur de sel inerte dans l’espace inter cuves E égal à 3m,
- débit de liquide combustible au sein du cœur égal à 1750 kg/s avec un écart de température entre entrée et sortie du cœur C égal à 150°C ;
- volume de sel dissous égal à 2,95 m 3 avec 997 kg de Pu fissile ;
- facteur de multiplication effectif des neutrons keff, égal à 1,008 +/- 0,2.
Tous les composants (cuves 2, 22, viroles 4, 5, échangeur 3) sont en acier inoxydables pour les configurations des figures 3 et 4.
La illustre un exemple d’intégration du réacteur 1 qui vient d’être décrit au sein d’un bâtiment réacteur 10 et les circuits secondaire et tertiaire.
Le fluide secondaire est constitué par un mélange de sels NaCl-MgCl 2 qui entre par convection forcée dans l’échangeur 3 à 550°C et en ressort à 600°C.
L’échangeur 11 entre circuit secondaire et tertiaire est au sein du bâtiment réacteur 10.
Le fluide tertiaire est constitué par un mélange de sels NaCl-ZnCl 2 qui entre par convection forcée dans l’échangeur 11 à 500°C et en ressort à 550°C.
En tant qu’échangeur entre circuits primaire et secondaire, on peut envisager d’autres structures que des tubes à baïonnettes. Par exemple, on peut prévoir des tubes en U, des tubes hélicoïdaux (à plaques), à la condition d’avoir des entrées et sorties vers le haut du réacteur et des faibles pertes de charge.
D’autres sels liquides neutres que NaCl ou MgCl peuvent être envisagés dans le cadre de l’invention.
Liste des références citées [1]: E. Merle-Lucotte, M. Allibert, M. Brovchenko, D. Heuer, V. Ghetta, A. Laureau, P.Rubiolo, Chapitre “ Introduction to the Physics of Thorium Molten Salt Fast Reactor (MSFR) Concepts ”, Thorium Energy for the World, Springer International Publishing, Switzerland (2016).
[2]: https://www.irsn.fr/en/newsroom/news/documents/irsn_report-geniv_04-2015.pdf
Alternativement, l’ensemble des mesures acquises sont enregistrées.
A la fin des mesures, la source acoustique 122 est retirée. Elle est plus particulièrement remontée à la surface.
Les étapes précédentes de fourniture d’une source acoustique, d’émission d’ondes acoustiques dans l’étendue et de mesure, sont, par exemple, répétées, cela correspondant à une campagne de mesures. Cela permet de suivre l’évolution des mesures au cours du temps, et ainsi de la structure surveillée.
Les unités de surveillance restant en place entre les campagnes, la réalisation des campagnes suivantes sont simples à mettre en œuvre, par la simple fourniture d’une source acoustique, et précises, les unités restant à leur emplacement entre les campagnes.
Une étape de transmission des mesures enregistrées par l’au moins une unité de surveillance 10 à une unité de surface de collecte 130 est représentée sur la .
L’unité de surface de collecte 130 est, par exemple, une plateforme, une unité flottante ou un navire.
L’unité de surface de collecte 130 est, par exemple, la même unité depuis laquelle est déployée la source acoustique 122.
Plus particulièrement, un modem acoustique 132, c’est-à-dire adapté pour transformer un signal électronique en une onde acoustique émise dans l’eau entourant l’unité de surveillance, et ici inversement, est déployée, ici depuis l’unité de surface de collecte 130.
Le modem acoustique 132 est maintenu par un appareil de levage 134, ici un treuil, ici par l’intermédiaire d’un câble 136. L’appareil de levage est, par exemple, identique à l’appareil de levage 126 utilisé pour déployer la source acoustique 122.
Le modem acoustique 132 est, par exemple, plongée à une profondeur comprise entre 1 et 20 mètres, plus particulièrement entre 5 et 10 mètres.
Le modem acoustique 132 est agencé tel que les unités de surveillance dont la transmission des données est souhaitée sont présentes dans la portée du modem acoustique 132.
Le modem acoustique 132 est, par exemple, agencée à une distance d’au moins une des unités de surveillance inférieure à 1,0 kilomètre, plus particulièrement à une distance des unités de surveillance dont la transmission des données est souhaitée inférieure à 1,0 kilomètre .
Le modem acoustique 132 émet une onde acoustique d’instruction de collecte dans l’étendue.
L’onde acoustique d’instruction de collecte comprend une instruction de communiquer des mesures acquises stockées dans la mémoire, plus particulièrement pour une ou des unités de surveillance données. L’identifiant de la ou des unités de surveillance données est comprise dans l’onde acoustique d’instruction de collecte.
L’onde acoustique d’instruction de collecte comprend en outre, par exemple, un identifiant propre au modem acoustique 132 ou à l’unité de surface de collecte 130 ou un emplacement du modem acoustique.
Dans un mode de réalisation, l’instruction de collecte comprend en outre un intervalle de temps des mesures à transmettre, ici dans l’échelle de temps de l’horloge 34.
Selon un mode de réalisation, l’élément de vitrage 100 comprend un seul pli 104 assemblé dans le cadre 102 et un seul connecteur 106 qui peut être relié à un dispositif de détection de bris de glace.
Selon un autre mode de réalisation, l’élément de vitrage 100 comprend deux plis 104 assemblés dans le cadre 102 et deux connecteurs 106, chacun des deux connecteurs 106 est alors connecté à au moins une bande électriquement conductrice 108 d’un pli 104, telle que précédemment décrite, et est relié à une entrée (interface) qui lui est dédiée d’un dispositif de détection de bris de glace. Il est ainsi avantageusement possible de dissocier une cassure de l’un, de l’autre, ou des deux plis 104 de l’élément de vitrage 100.
Selon un autre mode de réalisation encore, l’élément de vitrage comprend trois plis 104 assemblés dans le cadre 102 et trois connecteurs 106, chacun des trois connecteurs 106 est alors connecté à au moins une bande électriquement conductrice 108 d’un pli 104, telle que précédemment décrite, et est relié à une entrée (interface) qui lui est dédiée d’un dispositif de détection de bris de glace. Il est ainsi avantageusement possible de dissocier une cassure de l’un quelconque des plis parmi les trois plis 104, de deux des plis 104 parmi les trois, ou encore des trois plis 104 de l’élément de vitrage 100. Cette configuration permet de mieux évaluer le niveau de dégradation de l’élément de vitrage 100 suite à un bris de glace et de définir une procédure à suivre, selon le cas de figure (cassure d’un pli intérieur, intermédiaire ou extérieur).
Selon un mode de réalisation, et dans le cas où l’élément de vitrage 100 comprend une pluralité de plis 104, chacun des plis 104 peut être relié à un dispositif de détection de bris de glace distinct. Selon une variante, chacun des plis 104 est relié à une entrée distincte d’un même dispositif de détection de bris de glace. Selon une autre variante encore, deux plis, par exemple, peuvent être reliés à un même et premier dispositif de détection de bris de glace et un autre pli peut être relié à un deuxième dispositif de détection de bris de glace. Selon une variante de réalisation, et dans le cas où l’élément de vitrage 100 comprend une pluralité de plis 104, plusieurs des plis 104 seulement peuvent être équipés d’une ou plusieurs bandes électriquement conductrices et d’autres des plis 104 ne le sont pas. Dans ce cas également, chacun des plis 104 équipé d’une ou plusieurs bandes électriquement conductrices peut être relié à un dispositif de détection de bris de glace distinct ou relié à une entrée distincte d’un même dispositif de détection de bris de glace, par exemple.