INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
On notera que dans ce document, les termes « horizontal », « vertical », « inférieur », « supérieur », « haut », « bas », « avant », « arrière », « longitudinal », « transversal », employés pour décrire la bouilloire font référence à ce dispositif en situation d’usage, lorsqu'il repose à plat sur un plan de travail ou sur sa base d’alimentation.
L’invention a donc pour but de remédier aux inconvénients précités. Elle a pour but d’améliorer les techniques de séparation sélective de sucres dans un jus sucré comprenant différents sucres, notamment des sucres C5 et des sucres C6, en visant notamment l’obtention de jus enrichi en sucres C5. (Par jus « enrichi », on entend que le jus sucré obtenu par l’invention a un ratio de sucres C5/C6 supérieur au ratio du jus sucré obtenu sans l’invention). L’invention a également pour but d’intégrer cette séparation dans une ligne de production de sucre ou d’alcool à partir de biomasse lignocellulosique afin d’en améliorer le fonctionnement ou les performances, notamment de façon à obtenir une qualité supérieure de jus sucré dans le cas d’une production de sucre, et/ou de façon à obtenir un taux de conversion en alcool supérieur dans le cas d’une production d’alcool.
L’invention a tout d’abord pour objet un procédé de traitement d’une biomasse lignocellulosique, ledit procédé comprenant - a) une étape de prétraitement de la biomasse, comprenant une cuisson de la biomasse, éventuellement accompagnée d’une explosion à la vapeur, pour obtenir une biomasse prétraitée, - b) une première étape de séparation solide/liquide de tout ou partie (3a) de la biomasse prétraitée (3) obtenue à l’étape a) en une première fraction solide (7) de biomasse prétraitée et une première fraction liquide (6) comprenant un mélange de composés, notamment en phase aqueuse, comprenant des sucres C5 avec 5 carbones et des sucres C6 avec 6 carbones et dont la teneur en poids de sucres C5 est supérieure à la teneur en poids de sucres C6, - c) une étape d’hydrolyse enzymatique (14) de la première fraction solide (7) de biomasse prétraitée obtenue à l’étape b), pour obtenir un hydrolysat (15) sous forme de sucre(s), dont des sucres C6 avec 6 carbones, - d) une étape de purification de ladite première fraction liquide en mettant en contact ladite première fraction liquide avec des premiers micro-organismes ne consommant, parmi les sucres de ladite fraction, essentiellement que les sucres C6, afin d’obtenir une fraction liquide purifiée, contenant des sucres C5 et appauvrie en sucres C6, - e) une deuxième étape de séparation solide/liquide de la fraction liquide purifiée contenant des sucres C5 et appauvrie en sucres C6 obtenue à l’étape d) pour obtenir une deuxième fraction solide comprenant les premiers micro-organismes et une deuxième fraction liquide contenant des sucres C5 et appauvrie en sucres C6.
On comprend dans le présent texte par « essentiellement que des sucres C6 » le fait que le microorganisme ne consomme pas le ou les autres sucres, notamment ceux en C5, présents dans le mélange, ou alors dans une proportion si faible qu’elle est négligeable/pas mesurable.
On désignera par soucis de concision, dans le présent texte, les sucres avec 5 carbones par sucres C5, et les sucres avec 6 carbones par sucres C6.
De préférence, la première fraction liquide contient des sucres issus en majorité, notamment en totalité, de la dépolymérisation des hémicelluloses présents dans la biomasse lignocellulosique. Cette première fraction est un jus sucré obtenu sans ajout d’enzymes, et obtenu à l’issue du prétraitement d’une biomasse lignocellulosique.
L’invention a ainsi mis au point une nouvelle technique de séparation des sucres C5 et C6 dans un jus sucré issu du prétraitement de biomasse lignocellulosique : l’invention a sélectionné dans l’étape d) dite de purification un micro-organisme qui va sélectivement consommer le sucre, ici le sucre C6, que l’on veut retirer de la première fraction liquide qui est un jus sucré, afin d’obtenir une fraction liquide dite purifié en sucres C5, valorisable en tant que telle dans l’industrie chimique notamment, ou qui peut être utilisée dans une ligne de production d’alcool, notamment d’éthanol.
C’est une séparation par voie biochimique, plutôt que par voie physique ou chimique, qui est très intéressante : elle est à la fois plus simple à mettre en œuvre que des techniques connues de filtration, et nettement plus performante et sélective.
Au sens de l’invention, le micro-organisme peut être un seul type de microorganisme ou une association de différents microorganismes. Au sens de l’invention, le terme de « mélange en phase aqueuse de composés comprenant des sucres C5 avec 5 carbones et des sucres C6 avec 6 carbones » pourra aussi être désigné, par soucis de concision sous le terme de « jus sucré » Au sens de l’invention, on comprend par « sucres » des sucres sous leur forme monomérique (et non sous une forme oligomérique/polymérique). Au sens de l’invention, « jus » est équivalent à un mélange de composés en phase aqueuse : le jus est aqueux, il en est de même pour les première et deuxième fractions liquides du procédé de traitement selon l’invention décrit plus haut. De façon générale dans le présent texte, sauf mention expresse contraire, toutes les fractions liquides sont aqueuses.
Dans cette étape d) de purification, le microorganisme va consommer le sucre C6 de la première fraction liquide au moins pour sa propre maintenance/métabolisme ou croissance : le sucre C6 peut ainsi disparaître, dans sa totalité ou quasi-totalité, en dosant de façon appropriée la quantité / l’activité du microorganisme en fonction de la quantité/concentration en sucres C6 de la première fraction liquide à purifier.
Le micro-organisme peut aussi, selon la quantité de sucres C6 présente dans la fraction liquide, selon les conditions opératoires mises en œuvre (par exemple pH, température, aération…) et selon la quantité et le type de microorganisme choisi, convertir le sucre en un autre composé valorisable. (A noter cependant que le microorganisme peut aussi consommer une très faible quantité de sucre en C5 comme le xylose, mais il reste essentiellement consommateur en sucres C6).
Ainsi, avantageusement, le micro-organisme peut convertir, au moins une partie, notamment la majorité, des sucres C6 en alcool, notamment en éthanol. La conversion en alcool n’est pas nécessairement complète, car le microorganisme peut utiliser un peu de sucres pour des sous-produits non-alcools ou pour son métabolisme. On comprend donc ici par « la majorité » le fait que le microorganisme peut convertir au moins la moitié des sucres C6 en éthanol (notamment plus que la moitié, par exemple au moins les deux tiers desdits sucres C6, voire quasiment leur totalité).
Or l’éthanol est un produit hautement valorisable : on va pouvoir aisément le séparer de la première fraction liquide purifiée. On peut par exemple séparer l’éthanol d’un mélange aqueux par distillation ou par entraînement par stripage. On peut aussi le conserver, en tout ou partie, en mélange avec les sucres C5, notamment pour exploiter ses propriétés antimicrobiennes.
Le micro-organisme utilisé dans l’étape d) de purification, notamment quand il s’agit de levure, est en suspension solide dans la première fraction liquide séparée. Dans la plupart des cas, donc, on prévoit de séparer ces micro-organismes solides, pour pouvoir valoriser le jus sucré purifié dépourvu de suspension de solide. Cette séparation, prévue dans l’étape e) de séparation solide/liquide du procédé selon l’invention, peut utiliser tout dispositif connu de l’homme du métier, comme un dispositif de filtration, de centrifugation, de décantation, de tamis, de cyclone, ou la combinaison de plusieurs de ces dispositifs par exemple.
Elle pourrait être optionnelle dans le cas où la fraction liquide purifiée serait utilisée, telle quelle ou après séparation de l’alcool qu’elle contient, par exemple pour une propagation de micro-organismes type levure ou une fermentation.
L’invention vient donc « intercaler » dans un procédé de traitement de biomasse visant à la convertir en sucres puis éventuellement en alcool, et qui prévoit, de façon connue, un prétraitement de la biomasse puis son hydrolyse enzymatique, puis son éventuelle fermentation, une étape de purification du jus sucré obtenu en fin de prétraitement, ce qui ouvre la voie à quantité de nouvelles possibilités de valorisation, de qualité de produit et de rendement de conversion de la biomasse, comme détaillé plus loin.
Avantageusement, seule une première partie de la biomasse prétraitée obtenue à l’étape a) est conduite vers la première étape b) de séparation solide/liquide et une deuxième partie (ou le reste) de la biomasse prétraitée est conduite directement à l’étape c) d’hydrolyse enzymatique. L’hydrolyse enzymatique peut alors être opérée sur les deux types de flux en même temps, l’un venant directement du prétraitement, l’autre ayant passé par une étape de séparation solide/liquide, la proportion relative du flux issu de la biomasse imprégnée qui va à la séparation solide/liquide et du flux issu de la biomasse imprégnée qui va directement à l’hydrolyse enzymatique est modulable, par exemple entre une proportion relative 90/10 à 10/90 en poids.
L’axe 38 du rotor correspond à la partie feuilletée ferromagnétique qui sert à la transmission de l’induction magnétique des aimants principaux 42 (ceux du moteur). L’axe mécanique 36 correspond à l’axe creux sur lequel vient se monter l’axe du rotor. Comme déjà indiqué ci-dessus, cet axe mécanique 36 est de préférence en un matériau amagnétique et peut-être choisi pour ses propriétés mécaniques en vue de la transmission de puissance mécanique.
Dans l’exemple qui est illustré sur ces figures 2A et 2B, il y a 36 pôles, donc 18 paires de pôles (ce qui est compatible avec la taille d’un capteur 34, 34a du commerce), mais un autre nombre est possible. Le nombre de paires de pôles joue sur la précision : plus ce nombre est grand, plus le découpage de la périphérie, sur 360°, en portions alternées NORD / SUD est grand, donc plus il y a un rafraichissement de la position mesurée du rotor. Cependant il y a une limite physique de par la taille du capteur 34, 34a, que l’on cherche de préférence à se procurer dans le commerce, et qui a souvent une taille de l’ordre de quelque mm. On cherche donc à avoir un nombre de paires de pôles qui soit compatible avec la taille du capteur, sinon on pourrait être dans une situation où celui-ci capterait la présence de plusieurs pôles à la fois. Un nombre de paires de pôles compris entre 10 et 25 est bien compatible avec les tailles de capteurs du commerce.
Dans la réalisation de la , l’aimantation des aimants 44 est alternative, suivant l’axe Z qui est parallèle à l’axe de rotation du rotor.
L’avantage de cette orientation de l’aimantation et qu’elle permet d’avoir un champ magnétique totalement indépendant des perturbations possibles à l’extérieur (en effet le champ des aimants principaux du moteur est dans le sens axial). Dans la réalisation de la , l’aimantation des aimants 44 est radiale, perpendiculaire à l’axe Z . L’avantage de cette solution avec l’aimantation radiale (vers le centre du rotor) est qu’elle est plus facilement réalisable en fabrication (en effet, la bobine qui vient créer les pôles des aimants est montée sur le même axe de rotation que la bague, la machine d’aimantation sera donc plus compacte).
Dans les 2 cas, au moins un capteur de position 34, 34a permet d’identifier la position relative du rotor, par détection de l’alternance des pôles NORD et des pôles SUD de la bague aimantée. Ce capteur est par exemple un capteur électronique de mesure du champ magnétique, par exemple un capteur de Hall ou d’un capteur magnéto-résistif, ces 2 types de capteurs pouvant fonctionner en combinaison avec une bague aimantée.
De préférence, la mesure faite par le capteur 34, 34a n’est pas perturbée par les éléments 42a du rotor (aimants à champ fort) du fait de l’isolation fournie par l’axe 38 du rotor et par l’axe mécanique 36 et par exemple par la partie plastique 30 de la bague ou du cylindre qui porte les zones aimantées 44. De préférence encore, l’axe 36 est en matériau amagnétique ou ayant une faible magnétisation ; il est par exemple en acier austénitique pour lesquels la magnétisation sous écrouissage est minimale.
Chaque capteur 34, 34a est porté par un bras 35, 35a, lequel peut comporter des moyens pour transmettre les signaux en provenance du capteur 34, 34a. ce bras peut par exemple comporter, ou être constitué par, un circuit imprimé (« PCB »).
Dans le cas de la , le bras 35 s’étend à la verticale, selon l’axe Y (mais il pourrait s’étendre selon tout autre axe perpendiculaire à l’axe Z). La sonde est alors positionnée le long d’un bord de la bague 30, à l’extérieur de celle-ci. Le bras 35 est par exemple relié au stator et/ou connecté sur le plastique du bobinage du moteur. Il peut être intégré dans le surmoulage des parties plastiques du stator.
Dans le cas de la , le bras 35a s’étend de manière parallèle à l’axe Z, ce qui permet de positionner la sonde 34a à l’intérieur de l’arbre creux. Le bras 35a est par exemple relié au carter fixe (par un moyen de fixation, par exemple par vissage) et/ou à une carte électronique latérale (non représenté sur la ) qui s’étend dans un plan perpendiculaire à l’axe Z.
Sur chacune des figures 2A et 2B, un seul capteur est représenté. Mais il est possible d’en disposer une pluralité face à la périphérie du rotor (comme en ) ou dans celui-ci (comme en ). Par exemple on dispose 3 capteurs, par exemple à 120° l’un de l’autre, chaque capteur pouvant être porté par un bras, identique ou similaire aux bras 35, 35a décrits ci-dessus.
Les pôles 44 peuvent être injectés sur ou dans l’anneau 30 qui vient se loger dans l’arbre creux du rotor. Ces pôles sont réalisés par exemple en ferrite. De préférence cet ensemble des pôles forme un système d’aimants de type Hallbach, ce qui permet de concentrer l’induction magnétique vers le centre du moteur. L’ensemble peut être injecté sur ou dans du plastique ; on peut faire la pièce par une injection bi-matière, la zone aimantée (par exemple : en ferrite) étant aimantée dans le moule d’injection, pendant l’injection. L’ensemble comportant la bague aimantée 44 et la bague, par exemple en matériau plastique, 30 peut être fixé, par exemple clipsé ou collé, dans l’axe rotor 36.
Les figures 3A et 3B représentent une vue d’une partie d’un moteur électrique selon un autre mode de réalisation de l'invention pour une bicyclette à assistance électrique, avec un autre capteur 34’, 34’a qui est de type inductif, par exemple un capteur inductif de chez Rechner Sensors.
La bague ou le cylindre 30, par exemple en matériau plastique (matériau qui est amagnétique) ou en tout autre matériau amagnétique, est ici pourvue d’une roue 44’ crantée ou munie de créneaux, cette roue étant réalisée en un matériau magnétique. Cette roue comporte par exemple un empilement de tôles de Fer Nickel 50 (donc un matériau ferromagnétique de forte perméabilité magnétique) qui conduit le champ magnétique. Mais il n’y a pas d’aimantation magnétique dans cette roue dentée : le capteur inductif se charge de voir les différences de réluctances magnétiques grâce à l’alternance de la roue dentée (matériau magnétique (par exemple fer) /air). Là encore, cette roue est, de préférence, séparée de l’axe du rotor par un élément, par exemple la bague ou le cylindre 30, en matériau amagnétique, par exemple en plastique.
Le capteur 34’, 34’a mesure alternativement la présence puis l’absence d’un créneau en matériau magnétique.
On retrouve les 2 positionnements possibles du capteur, sur un bras 35 (capteur 34’, ) qui s’étend selon l’axe Y (ou selon tout autre axe perpendiculaire à l’axe Z) ou sur un bras 35a (capteur 34’a, ) qui s’étend selon l’axe Z. Chacun de ces bras peut être relié et/ou intégré comme déjà expliqué ci-dessus.
Les autres aspects, déjà décrits ci-dessus, s’appliquent au mode de réalisation de ces figures 3A et 3B. Des références identiques à celles des figures 2A et 2B y désignent des éléments techniques identiques ou correspondants.
A noter que dans le cas de la présence de l’étape (f), le présent procédé pourra être considéré comme un procédé de simulation d’une posture cible de l’articulation (et de façon générale d’exploitation du modèle biomécanique dans une application médicale) plutôt que comme juste un procédé de modélisation de l’articulation.
Mode non-déterministe
Dans ce mode non-déterministe, correspondant typiquement à un mode biomécanique « flou » (fuzzy) les sorties du modèle parmi lesquelles les métriques sont probabilistes, et donc un traitement statistique doit être mis en œuvre.
A l’étape (b), pour chaque image de validation un nombre N S prédéterminé de simulations est avantageusement mis en œuvre et une approche de type Monte-Carlo est préférentiellement suivie. La sortie est une collection de valeurs simulées desdites métriques biomécaniques pour la posture considérée (celle de l’image de validation).
Dans le cas d’une collection discrète de postures (mais l’homme du métier saura transposer au cas continu, voir avant), cette collection est notée {L(i,m,s)}, avec i l’indice de la posture, avec 0 P (i.e. l’image de validation est I i ∈E1), m l’indice de la métrique biomécanique avec 0 M et s l’indice de la simulation avec 0 S .
Dans l’image de validation I i , la valeur correcte de la métrique biomécanique est connue, et notée R(i,m).
On peut construire un vecteur d’erreur E (par exemple de dimension 3 dans le cas où la métrique est une position) avec E(i,m,s)=L(i,m,s)-R(i,m), dont on peut prendre une norme (pour en faire un scalaire) avec une fonction de norme telle que la norme 2 (mais également la norme 1 ou la norme infinie), i.e. norme(E(i,m,s))=||L(i,m,s)-R(i,m)||.
Le modèle d’erreur peut être construit à l’étape (c) comme un modèle statistique de E (grandeur vectorielle) ou norme(E) (grandeur scalaire) sur la base de tous les échantillons correspondant aux diverses métriques et aux diverses images.
Dans les deux cas, on peut supposer que cette grandeur suit une distribution normale (au vu du théorème central limite) telle que : pour norme(E) (grandeur scalaire), la moyenne et la variance peuvent être estimées conventionnellement, pour E (grandeur vectorielle) la fonction de densité peut être estimée par exemple en mettant en œuvre une ACP (Analyse en Composantes Principales).
On va à présent considérer les deux exemples de métriques biomécanique : la distance entre deux points anatomiques ; l’angle formé par trois points anatomiques.
Exemple de la distance entre deux points anatomiques
De la façon expliquée avant, on détermine les deux collections L1={L(i,1,s)} et L2={L(i,2,s)} correspondant respectivement aux positions de chacun des deux points anatomiques dans les N S simulations, et E1, E2 et/ou norme(E1), norme(E2).
Pour chaque posture, on se réfère aux abaques statistiques afin de calculer un nombre prédéfini N E d’erreurs pour E1, E2 et/ou norme(E1), norme (E2) en suivant la distribution. Chaque erreur est alors ajoutée à chaque valeur simulée de sorte à obtenir une collection de N S *N E réalisations pour les positions de chacun des deux points anatomiques.
Comme l’on veut ici une distance, on calcule toutes les distances correspondant à toutes les paires possibles des réalisations obtenues pour les positions de chacun des deux points anatomiques, on obtient donc (N S *N E )² valeurs de distance.
Une nouvelle analyse statistique peut être mise en œuvre sur l’ensemble des valeurs de distance obtenues (puisque dans un modèle parfait on obtiendrait toujours la même valeur), en particulier en estimant la moyenne et la variance. On peut alors calculer un intervalle de confiance.
Si pour au moins ledit nombre donné de postures (en particulier une seule), la largeur dudit intervalle de confiance excède ledit seuil maximal d’incertitude, le modèle est rejeté/révisé (voir avant).
Pièce de connexion destinée à raccorder électriquement une première surface métallique à une deuxième surface métallique dans un générateur électrochimique, générateur et procédé associés La présente invention concerne une pièce de connexion destinée à raccorder électriquement une première surface métallique à une deuxième surface métallique dans un générateur électrochimique, la pièce de connexion comprenant un corps métallique présentant une première partie de raccordement électrique à la première surface métallique et une deuxième partie de raccordement électrique à la deuxième surface métallique, l’une au moins de la première partie de raccordement électrique et de la deuxième partie de raccordement électrique ayant une face de fixation destinée à être soudée respectivement sur la première surface métallique ou sur la la deuxième surface métallique et une face opposée d’application d’une puissance de soudage, la face opposée d’application d’une puissance de soudage présentant une région rugueuse.
Une telle pièce de connexion électrique est destinée à être fixée notamment par soudure laser par transparence entre deux pièces dans un générateur électrochimique, par exemple un accumulateur lithium-ion.
La pièce de connexion est notamment destinée à être soudée sur des surfaces métalliques en cuivre, en aluminium, ou en acier inoxydable d’éléments de connectique, tels qu’une languette ou/et un feuillard d’électrode d’un faisceau électrochimique, une borne de sortie, un busbar, un linguet, etc.
Lors d’une soudure laser par transparence, une partie du faisceau laser est réfléchie et ne participe pas à l’énergie de soudure. Par exemple, avec l’utilisation d’une longueur d’onde infrarouge (1070 nm environ), seulement environ 5% de l’énergie du faisceau laser pour le cuivre et 10% de l’énergie du faisceau laser pour l’aluminium est réellement transmise au matériau à souder pour initier le bain de fusion.
De plus, en fonction des variabilités d’état de surface des matériaux, des conditions de livraison et des différents lots de production, le pourcentage d’absorption est également variable. Ces variations de brillance sont susceptibles de provoquer des performances de soudure hétérogènes entre les différents lots. Les paramètres de soudure doivent être adaptés en fonction des différents états matière pour obtenir une soudure conforme.
Pour pallier ce problème, l’énergie de soudure apportée à cette pièce est augmentée de manière significative et peut se situer aux limites techniques maximales du laser (notamment en termes de puissance), ne laissant aucune marge d’ajustement au procédé de soudure.
De plus, le risque de brûler des pièces périphériques reste important, du fait de l’énergie importante nécessaire.
Une solution à ce problème consiste, selon EP 3 073 551, à réaliser des empreintes espacées de façon régulière, par exemple en forme de pyramide inversée, selon deux directions situées dans un plan défini par la surface sur laquelle le laser est appliqué.
Ce document décrit également, à titre de comparaison, des soudures qui sont réalisées sur des régions de faible rugosité et qui sont défaillantes.
La réalisation de motifs périodiques réduit très significativement les réflexions se produisant sur la surface, et donc augmente grandement l’absorptivité du matériau traité.
Ainsi, le cordon de soudure peut être réalisé sans avoir à opérer le laser au voisinage de ses limites techniques, et en évitant de bruler les pièces périphériques.
Une telle pièce de connexion peut encore être améliorée, notamment pour simplifier le procédé de fabrication et diminuer la probabilité d’avoir des zones non traitées.
Un but de l’invention est donc de fournir une pièce de connexion électrique pouvant être soudée de manière robuste entre deux surfaces métalliques d’un générateur électrochimique, sans application d’une puissance laser trop élevée, tout en simplifiant la réalisation de la pièce.
A cet effet, l’invention a pour objet une pièce de connexion du type précité, caractérisée en ce que la région rugueuse présente une rugosité Ra supérieure à 10 micromètres selon la norme NF EN ISO 21920-3.
La pièce de connexion selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes combinaisons techniquement possibles :