INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
est une vue en perspective d’un premier mode de réalisation du dispositif de conditionnement suivant l’invention,
est une vue en perspective d’un second mode de réalisation du dispositif de conditionnement suivant l’invention,
est une vue en perspective de la feuille du second mode de réalisation du dispositif de conditionnement suivant l’invention représenté sur la ,
est une vue de dessus de la feuille du dispositif de conditionnement suivant l’invention représenté sur les figures 2 et 3,
est une vue de face de la feuille du dispositif de conditionnement suivant l’invention représenté sur les figures 2 et 3,
est une vue de côté de la feuille du dispositif de conditionnement suivant l’invention représenté sur les figures 2 et 3.
Dans cet exemple particulier de réalisation, ladite feuille 8 est plane, présente une forme sensiblement rectangulaire et comporte au moins deux rangées parallèles de trois orifices 9 aptes à recevoir les cols 6 des récipients 2, afin d’obtenir un lot de six bouteilles, les lots de bouteilles comportant usuellement 6 bouteilles.
Chaque orifice 9 recevant les cols 6 des récipients comporte des languettes 10 s’étendant en corolle vers l’intérieur de chaque orifice 9. Lesdites languettes 10 sont obtenues en pratiquant des fentes radiales 11 depuis le bord intérieur des orifices 10 qui présentent un diamètre inférieur au diamètre des cols 6 des récipients 2. Après introduction des cols 6 des récipients 2 dans les orifices 9, les extrémités libres des languettes 10 viennent se loger sous l’extrémité inférieure des bouchons, en s’étendant entre le col 6 et l’extrémité inférieure du bouchon, évitant ainsi que le récipient 2 ne s’échappe de l’orifice 9. Pour retirer le récipient 2, il suffit d’exercer une force de traction vers le bas et/ou en rotation vers l’extérieur en saisissant le récipient 2 par son corps 4 de telle sorte que lesdites languettes 10 se retournent ou s’arrachent.
- enregistrer un flux audio ou audiovidéo avec un périphérique respectivement audio ou audiovidéo du smartphone,
- détecter au moins une séquence audio ou gestuelle candidate dans le flux audio ou audiovidéo respectivement,
- comparer la séquence candidate détectée dans le flux vidéo avec une séquence de référence préalablement enregistrée, et
- enrôler la carte à puce dans le smartphone uniquement si la séquence candidate détectée correspond à la séquence de référence préalablement enregistrée.
On peut prévoir que l’étape consistant à détecter une séquence audio ou gestuelle candidate comprend la détection de mouvements de parties prédéterminées du corps d’un individu dans le flux vidéo par des étapes consistant à :
- activer un programme informatique de reconnaissance de forme configuré pour :
- détecter au moins une position stable d’un individu dans le flux vidéo, et pour chaque position stable détectée,
- détecter la position absolue ou la position relative d’au moins un membre supérieur ou inférieur dudit individu, la séquence candidate correspondant à la suite de positions absolues ou de positions relatives d’au moins un membre supérieur ou inférieur dudit individu, et
- optionnellement associer un caractère alphanumérique correspondant à la position dudit au moins un membre supérieur ou inférieur détecté.
On peut prévoir que l’étape consistant à détecter une séquence audio ou gestuelle comprend la détection de mouvements de parties prédéterminées du corps d’un individu dans le flux vidéo par des étapes consistant à :
- détecter la position absolue ou la position relative des doigts dépliés d’au moins une main dudit individu, la séquence candidate correspondant à la suite de positions absolues ou de positions relatives de doigts dépliés d’au moins une main dudit individu, et
- optionnellement associer un caractère alphanumérique à la position ou au nombre de doigts dépliés.
Dans l’exemple de la , l’organe de coopération est une zone de superposition 14 entre le tamis frontal et le tamis arrière. Dans l’exemple illustré, la portion arrière du tamis frontal chevauche le dessus de la portion avant du tamis arrière. En variante (non illustré), le chevauchement est inversé et la portion avant du tamis arrière chevauche le dessus de la portion arrière du tamis frontal.
Réacteur, dispositif et procédé de carbonatation DOMAINTE TECHNIQUE DE L’INVENTION La présente invention vise un réacteur, un dispositif et un procédé de carbonatation de matériaux par utilisation de CO2 supercritique. Elle s’applique notamment aux plateforme de recyclage de béton, aux unités de fabrication de nouveaux bétons à partir de granulats recyclés et aux usines de production d’enrobés.
ETAT DE LA TECHNIQUE La carbonatation du béton se produit naturellement au contact du béton et de l’atmosphère (avec une teneur en CO2 atmosphérique de l’ordre de 400 ppm). Ce phénomène est par exemple explicité dans l’article scientifique “The sponge effect and carbon emission mitigation potentials of the global cement cycle” de 2020, Nature, par Z.Cao et al. Pour le béton, la réaction en jeu peut être représentée par : Ca(OH) 2 + CO 2 -> CaCO 3 + H2O (Equation 1)
Dans cette équation, l’hydroxyde de calcium réagit avec du CO2 pour produire du carbonate de calcium et de l’eau. Les parois de constructions en béton sont ainsi affectées par ce phénomène, avec une certaine profondeur sur laquelle la réaction de carbonatation se produit. La carbonatation des ouvrages en béton n’est en général pas complète. La carbonatation des ouvrages des bétons diminue le pH du milieu et peut induire de la corrosion dans les armatures métalliques de ces derniers. Ce phénomène naturel peut être canalisé et accéléré, dans le cadre de ce que l’on appelle la carbonatation accélérée des matériaux. Parmi les objectifs de cette pratique, on notera d’une part une capacité à piéger et stocker du CO2, d’autre part une amélioration des performances des matériaux ainsi traités et enfin, la capacité à mieux valoriser certains matériaux, suite à carbonatation.
On notera que la carbonatation peut être réalisée sur de nombreux matériaux autres que le béton du moment qu’une base carbonatable, comme par exemple l’hydroxyde de calcium Ca(OH)2, ou encore l’hydroxyde de magnesium Mg(OH)2) est présente dans le matériau.
On rappelle plusieurs définitions importantes en matière de carbonatation. D’une part, le rendement carbone (en %) indique la quantité de CO2 effectivement piégée par rapport à la quantité de CO2 mis à disposition. D’autre part, le taux de piégeage (ou uptake, en kg de CO2 par kg de matériau) désigne la quantité de CO2 piégée par quantité de matériaux introduit. Enfin, la capacité d’une unité de carbonatation (en tonne de matériau par heure) désigne la quantité par heure de matériau pouvant être carbonaté.
La carbonatation des déchets de béton consiste à faire réagir certaines espèces chimiques présentes sur ces déchets de béton avec du CO2 pour obtenir de nouvelles propriétés physico-chimiques des matériaux et piéger du CO2. On désigne par déchets de béton différents produits en béton étant récupérés puis ensuite concassés, et le cas échéant, séparés en différentes fractions granulométriques, ces produits en béton pouvant être à l’origine des fonds de cuves d’unité de production de béton, des déchets de chantiers de déconstruction, des déchets de plateformes etc… On parle alors de granulats de béton recyclés pour les fractions de granulométrie élevée, typiquement d’une granulométrie supérieure à 4 mm, et de sables de béton recyclés pour les fractions d’une granulométrie inférieure à 4 mm, avec une attention particulière pour les fines, une fraction pouvant correspondre une granulométrie inférieure à 1 mm. Il existe des travaux scientifiques formant un corpus assez dense et ancien sur l’étude du phénomène de carbonatation pour les bétons (y compris déchets de béton), tels que par exemple l’article scientifique « Carbonation of concrete and its prediction », Cement and Concrete Research Volume 17, Issue 3, May 1987, Pages 489-504, de Ho et al.
A titre d’exemple plus récent, le brevet FR3113465 - A1 (déposé en Janvier 2021) décrit un procédé de carbonatation d’une fraction fine issue d’un procédé antérieur de dissociation d’un béton de déconstruction. Ce procédé qui vise la fraction fine des déchets de béton se base sur un CO2 gazeux et utilise un dispositif de vibration. On notera que les paramètres opératoires proposés (température, pression, humidité, teneur en CO2, granulométrie) sont bien connus dans la littérature, comme mentionné dans l’article « Effect of the accelerated carbonation treatment on the recycled sand physicochemical characteristics through the rolling carbonation process » par Dos Reis et al, 2020. Ces paramètres étant connus, les solutions peuvent se démarquer par les dispositions constructives des réacteurs.
Le brevet WO2021/228979 décrit un procédé de carbonatation avec des réacteurs remplis de granulats qui sont ensuite carbonatés, et fonctionnant « en batch », c’est-à-dire par lot traité l’un après l’autre. L’accent est mis notamment sur le contrôle de la réaction et la mesure des performances dans le cadre d’utilisation d’un « gaz comprenant du CO2 » et préférentiellement avec un « gaz introduit dans le containeur … (comprenant) 95 à 100% de CO2 »
L’utilisation d’un gaz riche en CO2 au sein de ces inventions limite les performances des procédés en matière 1) de taux de capture du CO2, 2) de durée de carbonatation (de l’ordre de l’heure) et par conséquent, le débit unitaire pouvant être traité par une installation donnée. Enfin, dans certains cas, le rendement carbone peut-être faible, par absence de mesure des pertes en CO2 lié au procédé.
D’autres inventions et programmes scientifiques visent à réaliser une carbonatation en continu (du point de vue du CO2 utilisé). C’est le cas des développements présentés dans le cadre du programme Fastcarb en France, ayant donné lieu à des démonstrateurs de recherche, dont les résultats ont été publiés en Juin 2021. Dans ces inventions, des fumées issues de cimenterie, riche en CO2 (typiquement une composition entre 20 et 25% en base molaire) sont introduites dans le réacteur de carbonatation. Si la capacité de production peut être importante, l’inconvénient principal de ce type de solution est le faible rendement carbone, car beaucoup de CO2 introduit ressort sans avoir réagi. Par ailleurs, une carbonatation avec un gaz comprenant 20 à 25% en base molaire de CO2 peut nécessiter une durée de carbonatation très lente, de l’ordre de plusieurs heures voire plusieurs jours pour être jugée suffisante, c’est-à-dire carbonater une grande partie des espèces carbonatables.
Ainsi, il existe des solutions techniques pour carbonater les déchets de béton en utilisant un gaz riche en CO2, mais ces solutions peuvent être limités par tout ou partie des aspects suivants : Un taux de piégeage limité ; Un rendement carbone limité ; Une capacité limitée ; Une difficulté à mesurer de manière précise la quantité de CO2 piégée dans le dispositif, notamment via la mesure uniquement indirecte du CO2 piégée et l’absence de mesure du CO2 perdu.
On rappelle que le point critique du CO2 est défini par une température de 31 °C et une pression de 73,7 bar, et que dans des conditions de pression et de température supérieure aux conditions critiques, le CO2 est à l’état supercritique, un état combinant des propriétés fluides de types liquide et gaz, telle que par exemple une importante densité et une excellente diffusivité.
D’autres travaux visent à réaliser une carbonatation en utilisant du CO2 à l’état supercritique. Le brevet US5518540 de Mai 1996 présente le cas d’une invention visant à traiter un ciment pour en renforcer les propriétés, notamment dans le cadre d’incorporation d’autres matériaux. Le procédé est néanmoins peu détaillé et concerne le renforcement d’un ciment. On rappelle que le béton est de manière générale composé de ciment, de granulat, d’eau et d’air.
Le brevet US6264736B1 publié en 2001 présente une invention pour carbonater rapidement de grandes structures en ciment, en format un ciment durci dans un moule, via l’utilisation de CO2 supercritique. Le procédé présenté ne détaille les éléments du dispositifs au-delà de la mention d’un compartiment étanche. Ce système peut présenter les limitations suivantes : d’une part, sans récupération, le CO2 qui ne réagit pas est perdu, ce qui diminue le rendement carbone. D’autre part, en absence de précision, la manière d’incorporer le CO2 et les matériaux constituent un enjeu important en terme de capacité (en t/h) et de faisabilité technique. Le dispositif ne présente pas la carbonatation de déchets de béton, et donc ne permet pas de mieux valoriser ces ressources de matériaux. L’article scientifique “Experimental measurement of portlandite carbonation kinetics with supercritical CO2” de Regnault et al., 2014, décrit des essais de carbonatation en utilisant du CO2 supercritique. Ces essais sont réalisés sur des réacteurs de laboratoire, mais ne présentent pas les détails d’un procédé industriel, ni les moyens de mesurer précisément la quantité de CO2 piégé en continu dans le procédé.
Ainsi, il existe des approches scientifiques pour carbonater des éléments en ciment en utilisant du CO2 à l’état supercritique, mais pas d’invention présentant comment résoudre les limitations évoquées précédemment, en particulier pour les déchets de béton ou l’ensemble des matériaux carbonatables.
Dans le mode de réalisation illustré, la deuxième âme structurelle 240 comprend plus précisément un deuxième fil 242. Le deuxième fil 242 comporte une deuxième portion de fil de premier côté 242a, une deuxième portion de fil de deuxième côté 242b et une deuxième portion de fil inférieure 242c. La deuxième portion de fil de premier côté 242a et la deuxième portion de fil de deuxième côté 242b s’étendent sensiblement suivant la deuxième direction d’élévation Z2. La deuxième portion de fil inférieure 242c s’étend sensiblement suivant la deuxième direction transversale Y2. La deuxième portion de fil inférieure 242c s’étend à la deuxième extrémité structurelle inférieure 244. La deuxième portion de fil inférieure 242c s’étend entre la deuxième portion de fil de premier côté 242a et la deuxième portion de fil de deuxième côté 242b, de sorte que la deuxième portion de fil de premier côté 242a, la deuxième portion de fil inférieure 242c et la deuxième portion de fil de deuxième côté 242b forment trois parties successives du seul et unique deuxième fil 242 constituant la deuxième âme structurelle 240.
La est un exemple d’image formée par le capteur d’image d’un dispositif selon l’invention.
La est un spectre fréquentiel résultant de l’image représentée sur la .
La représente deux spectres respectivement formés en considérant deux angles d’inclinaison différents du VIPA d’un dispositif selon l’invention.
La illustre l’inclinaison du VIPA.
La est une image résultant de l’utilisation d’un dispositif selon l’invention, en mettant en œuvre une fibre optique multimode de diamètre 25 µm.
La est un spectre obtenu à partir de l’image représentée sur la .
La est une image résultant de l’utilisation d’un dispositif selon l’invention, en mettant en œuvre une fibre optique multimode de diamètre 105 µm.
La est une image résultant de l’utilisation d’un dispositif selon l’invention, en mettant en œuvre une fibre optique monomode de diamètre 5µm.
La représente les principales étapes de mise en œuvre d’un procédé de formation d’un spectre de diffusion Brillouin en mettant en œuvre l’invention.
EXPOSE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERS La décrit un dispositif 1 tel que décrit dans la publication précédemment citée. Une source de lumière 10 produit un faisceau lumineux incident qui se propage à travers une lame demi longueur d’onde 10’, avant d’être réfléchie par un réflecteur 11 vers un échantillon S, à travers un cube séparateur 12 et un objectif 13. L’échantillon S est disposé sur un support 20, pouvant faire partie du dispositif. Une lame quart d’onde 12’ s’étend entre le cube séparateur et l’objectif 13. Le support 20 définit une position d’observation. L’échantillon S occupe la position d’observation. L’objectif 13 focalise le faisceau lumineux incident sur l’échantillon, à la position d’observation.
La lumière diffusée par l’échantillon S est renvoyée, par le cube séparateur 12, vers une fibre optique multimode 15, puis envoyée dans un système d’analyse 16. Ainsi, la fibre optique multimode est couplée à l’objectif 13, de façon à collecter une partie de la lumière diffusée par l’échantillon, sous l’effet de l’illumination par le faisceau incident.
Le système d’analyse comporte une chambre d’extinction 17, remplie d’un gaz destiné à absorber une partie de la lumière résultant de l’échantillon. La lumière résultant de la chambre d’extinction est propagée vers un étalon VIPA 18. Le VIPA est disposé en amont d’un capteur d’image 19. Le VIPA effectue une dispersion angulaire de la lumière résultant de la fibre optique, en fonction de la longueur d’onde. Ainsi, le VIPA permet une séparation spectrale de la lumière selon un axe de dispersion angulaire. Sur la , l’axe de dispersion angulaire est l’axe Y.
Dans ce dispositif, la fibre optique 15 est une fibre optique multimode. Le recours à une fibre optique multimode permet d’augmenter la quantité de lumière guidée entre l’échantillon et le capteur d’image. Ainsi, la fibre optique multimode 15 permet d’augmenter le flux lumineux atteignant le capteur d’image 19. De plus, le couplage de la lumière, diffusée par l’échantillon, dans une fibre optique multimode est simplifié par rapport à une fibre optique monomode. Cela facilite l’alignement du dispositif d’analyse 16 avec l’ensemble formé par l’objectif 13 et le cube séparateur 12 et augmente la stabilité d’un alignement dans le temps. Le diamètre de la fibre optique multimode est de préférence supérieur à 10 µm. Il peut être compris entre 10 µm et 500 µm. De préférence, le diamètre de la fibre multimode est compris entre 20 µm et 200 µm.
La chambre d’extinction 17 comporte un gaz sélectionné pour présenter une absorption élevée dans la bande spectrale d’émission de la source de lumière. Dans cet exemple, la bande spectrale d’émission est centrée autour de 780 nm (3.8 10 12 GHz). La chambre d’extinction comporte du Rubidium 85, présentant un pic d’absorption à la longueur d’onde de 780.24 nm. Les dimensions de la chambre d’extinction sont par exemple 75 mm (longueur) par 19 mm (diamètre).
L’unité de traitement du signal 6 est positionné dans la zone interne commune 4 mais est décalé par rapport aux éléments d’émission 3a, 3b, 3c, et au dispositif de réception 5 suivant l’axe central A.
L’unité de traitement du signal 6 est positionné en regard des première et deuxième zones internes 10, 11 qui sont confondues.
Selon une autre variante représentée sur la , le substrat 2 comprend une troisième couche de substrat sur laquelle est intégré le dispositif de réception 5. L’élément d’émission 3a, 3b, 3c est intégré sur la première couche de substrat et l’unité de traitement du signal 6 est intégré sur la deuxième couche de substrat. Les première, deuxième et troisième couches de substrat sont superposées.
L’unité de traitement du signal 6 est positionné en regard des première et deuxième zones internes 10, 11 qui sont également décalées l’une par rapport à l’autre suivant l’axe central A.
La deuxième couche de substrat peut être contiguë à la première couche de substrat ou contiguë à la troisième couche de substrat.
Les éléments d’émission 3a, 3b, 3c sont reliés électriquement à l’unité de traitement du signal 6 par un élément de liaison 8 formé sur la deuxième couche de substrat.
Ainsi, l’élément de liaison 8 passe au-dessus ou en-dessous du dispositif de réception 5 sans être en contact avec ce dernier.
Selon un mode de réalisation représenté sur la , le capteur de position inductif 1c comprend trois éléments d’émission 3a, 3b, 3c qui sont positionnés à l’intérieur du dispositif de réception 5.
La zone interne commune 4 est délimitée par le premier élément d’émission 3c.
Quel que soit la position du dispositif de réception 5 par rapport aux éléments d’émission 3a, 3b, 3c, l’unité de traitement du signal 6 est toujours positionnée à l’intérieur des éléments d’émission 3a, 3b, 3c et du dispositif de réception 5, c’est-à-dire dans la zone interne commune 4, comme décrit précédemment.
L’unité de traitement du signal 6 est positionné à l’intérieur ou en regard des première et deuxième zones internes 10, 11.
Dans ce cas, l’élément de liaison 8 relie directement l’unité de traitement du signal 6 aux éléments d’émission 3a, 3b, 3c, sans croiser le dispositif de réception 5, évitant un couplage avec ce dernier.
Comme illustré dans les modes de réalisation des figures 1 et 3, le substrat 2 comprend plusieurs orifices 7 traversant l’intérieur des éléments d’émission 3a, 3b, 3c et du dispositif de réception 5. Autrement dit, les orifices 7 traversent la première zone interne 10 des éléments d’émission 3a, 3b, 3c et la deuxième zone interne 11 du dispositif de réception 5. L’unité de traitement du signal 6 est reliée à des éléments de connexion prévus sur un connecteur positionné à l’extérieur de l’élément d’émission 3a, 3b, 3c par des liaisons électriques 9 traversant chacune l’un des orifices 7.
Dans l’exemple des figures 1 et 3, le substrat 2 comprend six orifices 7.
Les liaisons électriques 9 peuvent être des fils électriques ou des pistes métalliques gravées sur la deuxième couche de substrat, par exemple.
La illustre deux exemples de comparaison entre une suite de composantes spectrales du signal acquis et une suite reconstruite S’k de composantes spectrales A’1, A’2, …, A’p. La partie A correspond à une première fenêtre d’acquisition temporelle débutant à un instant a, la partie B correspond à une autre fenêtre d’acquisition temporelle débutant à un autre instant b. S a et S b désignent les composantes spectrales du signal V acquis, en trait noir. S’ a et S’ b désignent les composantes spectrales du signal reconstruit, en traits plus clairs. Pour chacune des deux fenêtres temporelles, on constate que le signal reconstruit est similaire au signal acquis, tout en étant plus lisse, c’est-à-dire moins bruité. Ceci est la conséquence de l’étape de réduction de dimensions, qui a permis de conserver l’essentiel de la variance des données.
L’étape suivante du procédé consiste à comparer le signal vibratoire reconstruit et le signal vibratoire acquis initialement. Les composantes spectrales du signal acquis et les composantes spectrales reconstruites après la réduction de dimensions sont ainsi comparées.
Pour cela, le procédé comprend une étape : - (iv3) Déterminer, pour chaque fenêtre temporelle W k , un écart E entre la suite S k de composantes spectrales (A1, A2, …, Ap) du signal vibratoire V acquis et la suite reconstruite S’ k de composantes spectrales (A’1, A’2, …, A’p) du signal vibratoire V, et l’indicateur de défaut structurel I est basé sur l’écart E déterminé.
En absence de défaut structurel, les composantes spectrales reconstruites du signal sont proches des composantes spectrales du signal initialement acquis. Un écart relativement plus important indique que le comportement du système mécanique s’écarte du comportement modélisé en l’absence de défaut, ce qui tend à indiquer la présence d’un défaut.
Selon un mode de réalisation du procédé, l’écart E entre la suite S k de composantes spectrales (A1, A2, …, Ap) du signal vibratoire V acquis et la suite reconstruite S’ k de composantes spectrales (A’1, A’2, …, A’p) du signal vibratoire V est déterminé pour l’ensemble des composantes spectrales (A1, A2, …, Ap) du signal vibratoire V.
En d’autres termes, les composantes spectrales du signal sont reconstruites pour la totalité des fréquences spectrales, et l’écart entre le signal d’origine et le signal reconstruit est également déterminé en prenant en compte la totalité des fréquences spectrales, c’est-à-dire toute l’information fréquentielle du signal.