EP4298334B1 - Procédé de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique - Google Patents

Procédé de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique

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EP4298334B1
EP4298334B1 EP22707433.3A EP22707433A EP4298334B1 EP 4298334 B1 EP4298334 B1 EP 4298334B1 EP 22707433 A EP22707433 A EP 22707433A EP 4298334 B1 EP4298334 B1 EP 4298334B1
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EP
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aqueous solution
tank
temperature
time
heating
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Stéphane Leonard
Laurent Duez
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Opmobility C Power Belgium Research
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Definitions

  • the invention relates to the field of internal combustion engine vehicles such as cars. More particularly, the invention relates to a method for the bio-decontamination of an aqueous solution contained in a tank on board an internal combustion engine vehicle, more particularly a turbocharged direct injection gasoline engine, and a system for the bio-decontamination of an aqueous solution contained in a tank on board an internal combustion engine vehicle, more particularly a turbocharged direct injection gasoline engine, capable of implementing said method.
  • the invention is intended for use, in particular, in the field of water injection into the air intake circuit of an internal combustion engine.
  • this water mixes with the intake gas and makes it possible to reduce combustion temperatures and emissions of pollutants called NOx , but also to increase performance, for example, of a gasoline engine by reducing susceptibility to knocking.
  • a known problem with water injection systems is that the water can contain impurities which, in turn, promote the growth of bacteria, algae, fungi, or other microorganisms. This can lead to system malfunctions, even failures, as well as clogging of the filters within the water injection system. To prevent such contamination or to eradicate existing contamination, one might consider using chemicals. However, injecting such chemicals into the combustion chamber can cause other problems.
  • aqueous solution preferably free of bacteria, algae, fungi or other microorganisms, within the reservoir.
  • the invention aims in particular to overcome these drawbacks of the prior art.
  • an objective of the invention in at least one of its embodiments, is to implement a bio-decontamination process for an aqueous solution contained in a tank on board a motor vehicle with an internal combustion engine as defined in claim 1, said process being required to allow sufficient bio-decontamination.
  • Another objective of the invention in at least one of its embodiments, is to provide a bio-decontamination system for an aqueous solution contained in a tank on board a motor vehicle with an internal combustion engine capable of implementing said process.
  • the invention relates to a process for the bio-decontamination of an aqueous solution contained in a tank on board a motor vehicle with an internal combustion engine.
  • the general principle of the invention is based on the use of the initial travel time, t ⁇ sub>r1 ⁇ /sub> , calculated by the navigation or GPS system.
  • This initial travel time, t ⁇ sub>r1 ⁇ /sub> determines whether or not the aqueous solution in the tank is heated to perform bio-decontamination by heating the aqueous solution. Since bio-decontamination times by heating are relatively long, on the order of at least an hour depending on the quantity of aqueous solution in the tank and the type of microorganisms to be eliminated, it is therefore necessary to have sufficient driving time to perform the bio-decontamination by heating the aqueous solution.
  • bio-decontamination by heating the aqueous solution for too short a time could even have the opposite effect and increase bacterial proliferation if the cycle is stopped when the water is at approximately 37°C. Therefore, a bio-decontamination cycle is only initiated when the estimated travel time from the navigation or GPS system exceeds the time required to kill microorganisms with a lethal temperature in solution of at least 60°C. This duration may can also be adjusted according to the initial temperature of the aqueous solution contained in the tank or according to the volume of aqueous solution contained in the tank, said volume being measured for example using a level sensor.
  • bio-decontamination refers to the destruction of at least 90% of the microorganisms present in the aqueous solution, said microorganisms having a lethal temperature of at least 60°C.
  • lethal temperature of a microorganism refers to the temperature at which the aqueous solution must be maintained for a certain period of time to kill the microorganism. This period of time is preferably less than four hours, more preferably less than three hours, and most preferably less than two hours.
  • the process of bio-decontamination of an aqueous solution contained in a tank on board a motor vehicle with an internal combustion engine is such that it includes a step of measuring the level of the aqueous solution in the tank; if the level of the aqueous solution measured is less than the maximum level of aqueous solution that can be contained in the tank, then the heating time of the aqueous solution contained in the tank, corresponding to the sum of the second time value, t2 , and the third time value, t3 , is calculated on the basis of the actual volume of aqueous solution, said actual volume of aqueous solution being calculated on the basis of the level value of the aqueous solution measured.
  • actual volume of aqueous solution refers to the volume of aqueous solution present in the reservoir.
  • such a step of measuring the level of the aqueous solution in the tank makes it possible to optimize the bio-decontamination time, in other words, the duration of the heating step of the aqueous solution in the bio-decontamination process. by heating according to the quantity of aqueous solution to be treated.
  • the process of bio-decontamination of an aqueous solution contained in a tank on board a motor vehicle with an internal combustion engine is such that it includes a step of measuring a second temperature of the aqueous solution, T2 , if the second temperature of the aqueous solution, T2 , measured is greater than a third temperature, T3 , then the heating time of the aqueous solution contained in the tank corresponding to the sum of the second time value, t2 , and third time value, t3 , is calculated on the basis of the second temperature of the aqueous solution, T2 , measured.
  • measuring a second temperature, T2 allows for optimization of the heating time of the aqueous solution based on an initial temperature, T2 , of the aqueous solution in the reservoir.
  • T2 is higher than a predetermined third temperature, T3 (for example, T3 equal to 0 °C)
  • T3 for example, T3 equal to 0 °C
  • the process of bio-decontamination of an aqueous solution contained in a tank on board a motor vehicle with an internal combustion engine is such that the heating of the aqueous solution contained in the tank is restarted after a stop of the vehicle, if the measurement of a fourth temperature, T4 , of the aqueous solution taken at the restart of the vehicle and a second travel time, tr2 , or remaining travel time, are sufficient and this taking into account the duration of the maintenance of said first temperature of the aqueous solution, T1 , before the stop.
  • the process of bio-decontamination of an aqueous solution contained in a tank on board a motor vehicle with a thermal engine is such that the heating of the aqueous solution contained in the tank is continued during the stopping of the vehicle for a fourth value of time, t 4 .
  • the process of bio-decontamination of an aqueous solution contained in a tank on board a motor vehicle with an internal combustion engine is such that the tank containing the aqueous solution includes a biocide.
  • the process of bio-decontamination of an aqueous solution contained in a tank on board a motor vehicle with an internal combustion engine is such that it is repeated at least every six months.
  • the aqueous solution is heated by means of an electric heater and/or by means of a coolant from a vehicle engine.
  • the heating power supplied by the electric driver is modulated according to the first journey time, t r1 .
  • Modulating the heating power supplied by the electric heater allows control over the temperature evolution of the aqueous solution during heating. For example, one can begin by applying a high heating power to quickly reach the initial temperature, then reduce the heating power to avoid unnecessarily overheating the aqueous solution during the third time value, t3 , which would generate energy losses that are best avoided.
  • the third time value, t 3 is greater than 20 minutes, preferably greater than 75 minutes, and even more preferably greater than 105 minutes.
  • the invention also provides a computer-readable storage medium comprising instructions for the bio-decontamination of an aqueous solution contained in a tank on board a vehicle which, when executed by a computer, lead the computer to implement the steps of a process as defined above.
  • a bio-decontamination system for an aqueous solution contained in a tank on board a motor vehicle with an internal combustion engine comprising at least one aqueous solution tank, a heating means and an electronic control unit (ECU) capable of receiving information encoded in the navigation system or GPS system, said information comprising at least a first journey time, t r1 , said electronic control unit being capable of controlling the start or stop of the heating means, said heating means being capable of bringing the aqueous solution contained in the tank to a temperature of at least 60°C for a third time value, t 3 .
  • ECU electronice control unit
  • the bio-decontamination system for an aqueous solution contained in a tank on board a motor vehicle with an internal combustion engine is such that it includes at least one temperature sensor capable of measuring the temperature of the aqueous solution contained in the tank.
  • the bio-decontamination system for an aqueous solution contained in a tank on board a motor vehicle with an internal combustion engine is such that it includes at least one level sensor for the aqueous solution contained in the tank.
  • the bio-decontamination system for an aqueous solution contained in a tank on board a motor vehicle with an internal combustion engine is such that it comprises a tank containing a biocide.
  • the bio-decontamination system for an aqueous solution contained in a tank on board a motor vehicle with a thermal engine is obviously capable of implementing the bio-decontamination process for an aqueous solution contained in a tank on board a motor vehicle with a thermal engine as described above.
  • Table 1 presents examples of heat treatment time calculations related to the use of the process according to the invention for different types of microorganisms. These treatment times are a function of the initial temperature of the aqueous solution for a volume of aqueous solution contained in the vehicle's tank of 20 L. The specific heat of the aqueous solution was considered to be equal to that of pure water (4182 J/(K*Kg)). A 100% heat transfer between the heat source and the aqueous solution to be treated was assumed for these calculations.
  • the heat source consists of a heat exchanger with the engine coolant, having a heat output of 1500 W. Temp. init. Type of microorganisms Lethal temperature Lethal time (min) at Lethal Temp.
  • the lethal temperature to which the aqueous solution to be treated must be heated and the holding time at this temperature depend on the type of microorganism to be destroyed.
  • a temperature, T1 of at least 60°C ensures effective decontamination for certain bacteria.
  • the total treatment time, or first time value, t1 is equal to the sum of the time to reach the lethal temperature, T1 , or second time value, t2 , and the lethal time, or third time value, t3 .
  • the second time value, t2 depends on the volume of the aqueous solution to be treated and its initial temperature.
  • the tank contains a maximum volume of aqueous solution, said solution being at a temperature of 0°C. If the travel time calculated by the GPS is at least equal to the total decontamination treatment time, or the first time value, t1 , then the bio-decontamination process can be initiated, considering a maximum volume of aqueous solution at a temperature of 0°C. This treatment time can be reduced by knowing the volume of aqueous solution, for example, by measuring the liquid level in the tank, or by measuring the initial temperature.
  • the third time value, t3 must be at least greater than 20 minutes to destroy certain types of microorganisms. In other words, if the aqueous solution is not maintained at a temperature sufficiently higher than T1, the microorganisms will not be destroyed. For a long time, bio-decontamination will not be effective. It is also observed that the third time value, t3 , must be greater than 75 minutes, and preferably greater than 105 minutes, to destroy most or all of the listed types of microorganisms.
  • the effectiveness of bio-decontamination by heating an aqueous solution is measured using the so-called plate spreading technique.
  • This technique allows for the enumeration of microorganisms, particularly bacteria, in a sample and thus facilitates the precise quantification of microorganisms. It provides information on the number of microorganisms present in the sample.
  • the plate spreading technique involves taking a 0.1 ml aliquot of the aqueous solution to be analyzed, possibly diluted, using a micropipette and transferring it to a fresh agar plate.
  • This transfer operation is performed using a spreader, which consists of using a sterilized spreader with a smooth metal or glass surface to apply a small amount of microorganisms suspended from the solution to be analyzed, possibly diluted, onto the fresh agar plate.
  • a successful plate spreading will have a countable number of isolated microorganism colonies uniformly distributed across the plate.
  • the viability of microorganisms before and after heat treatment can be compared, since only viable microorganisms, particularly viable bacteria, will form a colony on the agar plate. If the heat treatment is effective, no or very few colonies will develop on the gel.
  • the unit of measurement usually used is CFU/ml (or colony-forming units per milliliter).
  • Bio-decontamination is considered sufficient or effective if, under identical operating conditions, a decrease of at least 90% in the number of colonies counted is observed before and after application of the bio-decontamination process according to the invention to the aqueous solution to be treated.

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Description

  • L'invention concerne le domaine des véhicules automobiles à moteur thermique tels que les voitures par exemple. L'invention concerne plus particulièrement un procédé de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique, plus particulièrement un moteur essence turbocompressé à injection directe, et un système de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique, plus particulièrement un moteur essence turbocompressé à injection directe, apte à mettre en œuvre ledit procédé.
  • L'invention est destinée à être utilisée notamment dans le domaine de l'injection d'eau dans le circuit d'admission d'air du moteur d'un véhicule à moteur thermique. Dans le cas de l'injection d'eau, cette eau se mélange au gaz d'admission et permet de réduire les températures de combustion et les émissions de polluants appelés NOx, mais également d'augmenter les performances, par exemple, d'un moteur à essence en diminuant la sensibilité au cliquetis.
  • Un problème connu avec les systèmes d'injection d'eau est que l'eau peut contenir des impuretés qui, à leur tour, favorisent la croissance de bactéries, d'algues, de champignons ou d'autres micro-organismes. Cela peut conduire à un dysfonctionnement du système pouvant aller jusqu'à la panne ainsi qu'à un colmatage des filtres disposés dans le système d'injection d'eau. Pour éviter une telle contamination ou pour éradiquer une contamination déjà présente, on pourrait penser à utiliser des produits chimiques. Cependant, l'injection de tels produits chimiques dans la chambre de combustion peut entraîner d'autres problèmes.
  • Il est donc indispensable de disposer d'une solution aqueuse très peu chargée, préférentiellement exempte, en bactéries, algues, champignons ou autres micro-organismes au sein du réservoir.
  • Les documents EP 3018331 A1 et DE 10 2016 011488 A1 divulguent la possibilité de décontaminer une solution aqueuse par chauffage de cette dernière. Toutefois un tel traitement thermique n'offre pas une garantie d'une décontamination suffisante de la solution aqueuse.
  • Une autre solution est connue du document DE 10 2016 011488 A1 .
  • L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur.
  • Plus précisément, un objectif de l'invention, dans au moins un de ses modes de réalisation, est de mettre en œuvre un procédé de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique tel que défini à la revendication 1, ledit procédé devant permettre une bio-décontamination qui soit suffisante.
  • Un autre objectif de l'invention, dans au moins un de ses modes de réalisation, est de fournir un système de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique apte à mettre en œuvre ledit procédé.
  • Conformément à un mode de mise en œuvre particulier, l'invention concerne un procédé de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique.
  • Selon l'invention, un tel procédé comprend les étapes suivantes :
    • Encodage du lieu de destination dans un système de navigation ou système GPS,
    • Obtention des informations calculées par le système de navigation ou système GPS, lesdites informations comprenant au moins un premier temps de trajet, tr1 ;
    • Si le premier temps de trajet, tr1, est supérieur à une première valeur de temps, t1, enclenchement d'une chauffe de la solution aqueuse contenue dans le réservoir afin d'atteindre une première température de la solution aqueuse, T1, au moins égale à 60°C durant une seconde valeur de temps, t2,
    • Maintien de la solution aqueuse à au moins ladite première température, T1, durant une troisième valeur de temps, t3, supérieure à 20 minutes, de manière préférée supérieure à 75 minutes, et de manière encore plus préférée supérieure à 105 minutes.
  • Le principe général de l'invention repose sur l'utilisation du premier temps de trajet, tr1, calculé par le système de navigation ou système GPS, ledit premier temps de trajet, tr1, conditionnant le démarrage d'une chauffe ou non de la solution aqueuse contenue dans le réservoir afin d'effectuer une bio-décontamination par chauffage de la solution aqueuse. Les temps de bio-décontamination par chauffage étant relativement longs, de l'ordre de l'heure au moins en fonction de la quantité de solution aqueuse présente dans le réservoir et du type de micro-organismes à éliminer, il est donc nécessaire de disposer d'un temps de roulage suffisant pour effectuer la bio-décontamination par chauffage de la solution aqueuse. En outre, une bio-décontamination par chauffage de la solution aqueuse étant effectuée durant un temps trop court pourrait même avoir l'effet inverse et augmenter la prolifération des bactéries si le cycle est arrêté lorsque l'eau est à environ 37 ° C. Ainsi, un cycle de bio-décontamination n'est effectué que lorsque le temps de parcours estimé par le système de navigation ou système GPS dépasse le temps nécessaire pour tuer les microorganismes présentant une température létale en solution d'au moins 60°C. Cette durée peut également être ajustée en fonction de la température initiale de la solution aqueuse contenue dans le réservoir ou en fonction du volume de solution aqueuse contenue dans le réservoir, ledit volume étant mesuré par exemple à l'aide d'un capteur de niveau.
  • Par le terme « bio-décontamination », on entend désigner le fait que l'on détruit au moins 90% des micro-organismes présents dans la solution aqueuse, lesdits microorganismes présentant une température létale d'au moins 60°C.
  • Par l'expression « température létale d'un microorganisme », on entend désigner la température à laquelle la solution aqueuse doit être portée pendant un certain laps de temps pour tuer ledit microorganisme. Ledit laps de temps est préférentiellement inférieur à quatre heures, plus préférentiellement inférieur à trois heures, le plus préférentiellement inférieur à deux heures.
  • Avantageusement, le procédé de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique est tel qu'il comprend une étape de mesure du niveau de la solution aqueuse dans le réservoir, si le niveau de la solution aqueuse mesuré est inférieur au niveau maximum de solution aqueuse pouvant être contenue dans le réservoir, alors la durée de la chauffe de la solution aqueuse contenue dans le réservoir correspondant à la somme des seconde valeur de temps, t2, et troisième valeur de temps, t3, est calculée sur base du volume réel de solution aqueuse, ledit volume réel de solution aqueuse étant calculé sur base de la valeur de niveau de la solution aqueuse mesurée.
  • Par l'expression « volume réel de la solution aqueuse », on entend désigner le volume de solution aqueuse présent dans le réservoir.
  • Ainsi, une telle étape de mesure du niveau de la solution aqueuse dans le réservoir permet d'optimiser le temps de bio-décontamination autrement dit la durée de l'étape de chauffage de la solution aqueuse du procédé de bio-décontamination par chauffage en fonction de la quantité de solution aqueuse à traiter.
  • Selon une mise en œuvre avantageuse, le procédé de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique est tel qu'il comprend une étape de mesure d'une seconde température de la solution aqueuse, T2, si la seconde température de la solution aqueuse, T2, mesurée est supérieure à une troisième température, T3, alors la durée de la chauffe de la solution aqueuse contenue dans le réservoir correspondant à la somme des seconde valeur de temps, t2, et troisième valeur de temps, t3, est calculée sur base de la seconde température de la solution aqueuse, T2, mesurée.
  • Ainsi, la mesure d'une seconde température, T2, permet une optimisation de la durée de la chauffe de la solution aqueuse en fonction d'une température de départ, T2, de la solution aqueuse contenue dans le réservoir. Ainsi lorsque la seconde température, T2, est supérieure à une troisième température, T3, prédéterminée, par exemple T3 égale à 0 °C, la durée du temps de chauffe est calculée sur base de la seconde température de la solution aqueuse, T2, mesurée. Ceci permet d'optimiser le temps de chauffe de la solution aqueuse.
  • Selon une mise en œuvre avantageuse, le procédé de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique est tel que la chauffe de la solution aqueuse contenue dans le réservoir est redémarrée après un arrêt du véhicule, si la mesure d'une quatrième température, T4, de la solution aqueuse prise au redémarrage du véhicule et un second temps de trajet, tr2, ou temps de trajet restant, sont suffisants et ce en tenant compte de la durée du maintien de ladite première température de la solution aqueuse, T1, avant l'arrêt.
  • Ainsi, il est possible de tenir compte d'arrêt du véhicule non initialement prévu lors de la mise en œuvre du procédé de bio-décontamination.
  • Selon une mise en œuvre avantageuse, le procédé de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique est tel que la chauffe de la solution aqueuse contenue dans le réservoir est continuée lors de l'arrêt du véhicule durant une quatrième valeur de temps, t4.
  • Ainsi, il est possible de poursuivre le procédé de bio-décontamination sur base de l'énergie électrique et/ou calorique disponible du véhicule malgré la mise à l'arrêt de celui-ci. Et ce plus particulièrement dans le cas d'un véhicule hybride de type plug in.
  • Selon une mise en œuvre avantageuse, le procédé de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique est tel que le réservoir contenant la solution aqueuse comprend un biocide.
  • Ainsi, il est possible par l'utilisation d'un réservoir comprenant un biocide de réduire le nombre de cycle de traitement requis.
  • Selon une mise en œuvre avantageuse, le procédé de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique est tel qu'il est répété au moins tous les six mois.
  • Selon une mise en œuvre avantageuse, on chauffe la solution aqueuse au moyen d'un chauffeur électrique et/ou au moyen d'un liquide de refroidissement d'un moteur du véhicule.
  • On peut ainsi choisir parmi plusieurs types de sources de chaleur pour chauffer la solution aqueuse, ce qui rend l'invention souple dans sa mise en œuvre.
  • Selon une mise en œuvre avantageuse, on module une puissance de chauffage fournie par le chauffeur électrique en fonction du premier temps de trajet, tr1.
  • La modulation de la puissance de chauffage fournie par le chauffeur électrique permet de contrôler l'évolution de la température de la solution aqueuse pendant son chauffage. On peut ainsi, par exemple, commencer par imposer une puissance de chauffage élevée afin d'atteindre rapidement la première température, puis baisser la puissance de chauffage pour ne pas trop chauffer inutilement la solution aqueuse durant la troisième valeur de temps, t3, ce qui engendrerait des pertes énergétiques qu'il vaut mieux éviter.
  • Selon l'invention, la troisième valeur de temps, t3, est supérieure à 20 minutes, de manière préférée supérieure à 75 minutes, et de manière encore plus préférée supérieure à 105 minutes.
  • On s'assure ainsi de la destruction de certains des types de microorganismes pouvant se trouver dans la solution aqueuse, voire de tous les types de microorganismes, ce qui garantit une efficacité de la bio-décontamination.
  • On prévoit aussi selon l'invention un support de stockage lisible par ordinateur comprenant des instructions pour la bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes d'un procédé tel que défini dans ce qui précède.
  • On prévoit également un système de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique, ledit système comprenant au moins un réservoir de solution aqueuse, un moyen de chauffage et une unité de contrôle électronique (ECU) apte à recevoir des informations encodées dans le système de navigation ou système GPS, lesdites informations comprenant au moins un premier temps de trajet, tr1, ladite unité de contrôle électronique étant apte à commander le démarrage ou l'arrêt du moyen de chauffage, ledit moyen de chauffage étant apte à porter la solution aqueuse contenue dans le réservoir à une température d'au moins 60°C durant une troisième valeur de temps, t3.
  • Selon un mode de réalisation avantageux du mode précédent, le système de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique est tel qu'il comprend au moins un capteur de température apte à mesurer la température de la solution aqueuse contenue dans le réservoir.
  • Selon un mode de réalisation avantageux le système de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique est tel qu'il comprend au moins un capteur de niveau de la solution aqueuse contenue dans le réservoir.
  • Selon un mode de réalisation avantageux le système de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique est tel qu'il comprend un réservoir comprenant un biocide.
  • Le système de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique est bien évidemment apte à mettre en œuvre le procédé de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique tel que décrit précédemment.
  • Le tableau 1 présente des exemples de calculs de temps de traitement thermique liés à l'utilisation du procédé selon l'invention pour différents types de microorganismes. Ces temps de traitement sont fonction de la température initiale de la solution aqueuse pour un volume de solution aqueuse contenu dans le réservoir du véhicule de 20L. La chaleur spécifique de la solution aqueuse a été considérée comme étant égale à celle de l'eau pure (4182 J/(K*Kg)). Un transfert thermique de 100% entre la source de chaleur et la solution aqueuse à traiter a été considéré pour la réalisation de ces calculs. La source de chaleur est constituée d'un échangeur avec le liquide de refroidissement moteur ayant une puissance calorifique de 1500 W.
    Temp. init. Type de microorganismes Temp. létale Temps létale (min) à Temp. Létale Temps pour atteindre la Temp. létale (min) Temps total (min)
    10 °C Bactérie Escherichia Coli 60 °C 105 46 151
    10 °C Bactérie Pseudomonas aeruginosa 60 °C 75 46 121
    10 °C Bactérie Staphylococus aureus 63 °C 20 49 69
    10 °C Spore Spore fongique 76 °C 22 61 83
    20 °C Bactérie Escherichia Coli 60 °C 105 37 142
    20 °C Bactérie Pseudomonas aeruginosa 60 °C 75 37 112
    20 °C Bactérie Staphylococus aureus 63 °C 20 40 60
    20 °C Spore Spore fongique 76 °C 22 52 74
    30 °C Bactérie Escherichia Coli 60 °C 105 28 133
    30 °C Bactérie Pseudomonas aeruginosa 60 °C 75 28 103
    30 °C Bactérie Staphylococus aureus 63 °C 20 31 51
    30 °C Spore Spore fongique 76 °C 22 43 65
  • On observe des données présentées au tableau 1 que la température létale à laquelle on doit porter la solution aqueuse à traiter et le temps de maintien à cette température sont fonction du type de microorganisme à détruire. Une température, T1, d'au moins 60°C permet d'obtenir une décontamination efficace pour certaines bactéries. Le temps total du traitement ou première valeur de temps, t1, est égale à la somme du temps pour atteindre la température létale, T1, ou seconde valeur de temps, t2, et du temps létal ou troisième valeur de temps, t3. La seconde valeur de temps, t2, est fonction du volume de la solution aqueuse à traiter et de la température initiale de cette dernière. En l'absence de connaissance du volume de solution dans le réservoir et de la température de la solution aqueuse, on peut considérer par défaut que le réservoir contient un volume maximum de solution aqueuse, ladite solution étant à une température de 0°C. Si le temps de trajet calculé par le GPS est au moins égal au temps total du traitement de décontamination ou première valeur de temps, t1, alors le procédé de bio-décontamination pourra être enclenché en considérant un volume maximum de solution aqueuse à une température de 0°C. Ce temps de traitement peut être réduit par la connaissance du volume de solution aqueuse via une mesure de niveau de liquide présent dans le réservoir par exemple mais également par la mesure de la température initiale.
  • On observe également des données présentées au tableau 1 que la troisième valeur de temps, t3, doit être au moins supérieure à 20 minutes pour détruire certains types de microorganismes. En d'autres termes, si on ne maintient pas la solution aqueuse à une température supérieure à T1 suffisamment longtemps, la bio-décontamination ne sera pas efficace. On observe également que la troisième valeur de temps, t3, doit être supérieure à 75 minutes, et même préférentiellement supérieure à 105 minutes, pour détruire la plupart ou tous les types de microorganismes listés.
  • La mesure de l'efficacité de la bio-décontamination par chauffage de la solution aqueuse est effectuée par la technique dite de plaque étalée. Cette technique permet de dénombrer les microorganismes, plus particulièrement les bactéries, dans un échantillon et facilite donc la quantification précise des microorganismes. Elle fournit des informations sur le nombre de microorganismes présents dans l'échantillon. Cette technique de la plaque étalée consiste à prélever une aliquote de 0,1 ml de la solution aqueuse à analyser, éventuellement diluée, à l'aide d'une micropipette et de la transférer dans une plaque d'agar fraîche. Cette opération de transfert est réalisée à l'aide d'un épandeur et consiste à utiliser un épandeur stérilisé avec une surface lisse en métal ou en verre pour appliquer une petite quantité de microorganismes en suspension de la solution à analyser, éventuellement diluée, sur la plaque d'agar fraîche. Une plaque étalée réussie aura un nombre dénombrable de colonies de microorganismes isolées uniformément réparties sur la plaque. Ainsi la viabilité des microorganismes avant et après traitement thermique peut être comparée puisque seuls les microorganismes viables, plus particulièrement les bactéries viables, formeront une colonie sur la plaque d'agar. Si le traitement thermique est efficace, aucune ou très peu de colonies se développeront sur gel. L'unité de mesure habituellement utilisée est le cfu/ml (ou unités formant colonie par millilitre). On considère qu'une bio-décontamination est suffisante ou efficace si, à conditions opératoires de mesure égales, on observe une diminution du nombre de colonies dénombrées d'au moins 90% avant et après application du procédé de bio-décontamination selon l'invention à la solution aqueuse à traiter.
  • La technique de plaque étalée consiste à utiliser un épandeur stérilisé avec une surface lisse en métal ou en verre pour appliquer une petite quantité de microorganismes, plus particulièrement de bactéries, en suspension dans une solution aqueuse sur une plaque. La plaque doit être sèche et à température ambiante pour que le gel puisse absorber plus facilement les microorganismes. Une plaque de propagation réussie aura un nombre dénombrable de colonies de microorganismes isolées uniformément réparties sur la plaque. Cette procédure de la technique de la plaque d'étalée comprend les étapes suivantes :
    1. 1. Faire une série de dilutions à partir de la solution aqueuse à analyser.
    2. 2. Pipeter 0,1 ml de la série de dilutions souhaitée sur le centre de la surface d'une plaque d'agar.
    3. 3. Tremper l'épandeur en verre en forme de L dans de l'alcool.
    4. 4. Stériliser thermiquement l'épandeur en verre sur un bec Bunsen.
    5. 5. Étaler l'échantillon uniformément sur la surface de l'agar en utilisant l'épandeur en verre stérile, en faisant tourner soigneusement le disque de Petri en dessous dans le même temps.
    6. 6. Incuber la plaque à 37 ° C pendant 24 heures.
    7. 7. Calculer la valeur CFU de la solution aqueuse analysée. Une fois compté les colonies, il faut multiplier le nombre de colonies par le facteur de dilution approprié pour déterminer le nombre de cfu/ml dans la solution aqueuse analysée.

Claims (11)

  1. Procédé de bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule automobile à moteur thermique, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
    • Obtention des informations encodées dans un système de navigation ou système GPS, lesdites informations comprenant au moins un premier temps de trajet, tr1 ;
    • Si le premier temps de trajet, tr1, est supérieur à une première valeur de temps, t1, enclenchement d'une chauffe de la solution aqueuse contenue dans le réservoir afin d'atteindre une première température de la solution aqueuse, T1, au moins égale à 60°C durant une seconde valeur de temps, t2,
    • Maintien de la solution aqueuse à au moins ladite première température, T1, durant une troisième valeur de temps, t3, supérieure à 20 minutes, de manière préférée supérieure à 75 minutes, et de manière encore plus préférée supérieure à 105 minutes.
  2. Procédé selon la revendication 1, tel qu'il comprend une étape de mesure du niveau de la solution aqueuse dans le réservoir, si le niveau de la solution aqueuse mesuré est inférieur au niveau maximum pouvant être contenu dans le réservoir, alors la durée de la chauffe de la solution aqueuse contenue dans le réservoir correspondant à la somme des seconde valeur de temps, t2, et troisième valeur de temps, t3, est calculée sur base du volume réel de solution aqueuse, ledit volume réel de solution aqueuse étant calculé sur base de la valeur de niveau de la solution aqueuse mesurée.
  3. Procédé selon une quelconque des revendications précédentes, tel qu'il comprend une étape de mesure d'une seconde température de la solution aqueuse, T2, si la seconde température de la solution aqueuse, T2, mesurée est supérieure à une troisième température, T3, alors la durée de la chauffe de la solution aqueuse contenue dans le réservoir correspondant à la somme des seconde valeur de temps, t2, et troisième valeur de temps, t3, est calculée sur base de la seconde température de la solution aqueuse, T2, mesurée.
  4. Procédé selon une quelconque des revendications précédentes, tel que la chauffe de la solution aqueuse contenue dans le réservoir est redémarrée après un arrêt du véhicule, si la mesure d'une quatrième température, T4, de la solution aqueuse prise au redémarrage du véhicule et un second temps de trajet, tr2, ou temps de trajet restant, sont suffisants et ce en tenant compte de la durée du maintien de ladite première température de la solution aqueuse, T1, avant l'arrêt.
  5. Procédé selon une quelconque des revendication 1 à 3, tel que la chauffe de la solution aqueuse contenue dans le réservoir est continuée lors de l'arrêt du véhicule durant une quatrième valeur de temps, t4.
  6. Procédé selon une quelconque des revendications précédentes, tel que le réservoir contenant la solution aqueuse comprend un biocide.
  7. Procédé selon une quelconque des revendications précédentes, tel qu'il est répété au moins tous les six mois.
  8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on chauffe la solution aqueuse au moyen d'un chauffeur électrique.
  9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on chauffe la solution aqueuse au moyen d'un liquide de refroidissement d'un moteur du véhicule.
  10. Procédé selon la revendication 8, dans lequel on module une puissance de chauffage fournie par le chauffeur électrique en fonction du premier temps de trajet, tr1.
  11. Support de stockage lisible par ordinateur comprenant des instructions pour la bio-décontamination d'une solution aqueuse contenue dans un réservoir à bord d'un véhicule qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
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