EP4721115A1 - Dispositif de production d'électricité - Google Patents

Dispositif de production d'électricité

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EP4721115A1
EP4721115A1 EP24729837.5A EP24729837A EP4721115A1 EP 4721115 A1 EP4721115 A1 EP 4721115A1 EP 24729837 A EP24729837 A EP 24729837A EP 4721115 A1 EP4721115 A1 EP 4721115A1
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EP
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cell
generator
compartments
terminal
terminals
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Pending
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EP24729837.5A
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Inventor
Annie Colin
Youcef BRAHMI
Nan Wu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Ecole Superieure de Physique et Chimie Industrielles de Ville de Paris ESPCI
Universite Paris Sciences et Lettres
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Ecole Superieure de Physique et Chimie Industrielles de Ville de Paris ESPCI
Universite Paris Sciences et Lettres
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Abstract

Dispositif de production d'électricité (1), dit dispositif (1), comprenant une cellule (2), ladite cellule comprend deux compartiments (31, 32), chaque compartiment comprend une surface d'adsorption (41, 42) d'un ion prédéterminé et lesdits deux compartiments sont séparés par une membrane poreuse (5) à au moins l'ion prédéterminé. Les deux compartiments sont destinés à recevoir, chacun, un liquide (L1, L2) dont une concentration en l'ion prédéterminé est différente. La cellule comprend deux bornes (61, 62) respectivement connectées aux surfaces d'adsorption des deux compartiments et est apte à générer une différence de potentiel Eocv entre ses deux bornes en présence des liquides respectifs dans les deux compartiments. Le dispositif (1) comprend, en outre, un générateur de tension (7), dit générateur (7), comprenant deux bornes (71, 72) dont une borne (71) est connectée à une borne (62) de la cellule, ledit générateur étant agencé pour délivrer une différence de potentiel E0 entre ses deux bornes; l'autre borne (72) du générateur constitue une borne (82) du dispositif et l'autre borne (81) du dispositif est constituée par l'autre borne (61) de la cellule.

Description

DESCRIPTION
Dispositif de production d'électricité
Domaine technique
La présente invention concerne le domaine des énergies renouvelables et, en particulier, la production d'électricité.
La présente invention porte en particulier sur l'énergie bleue, c'est-à-dire la récupération d'énergie à partir du changement d'enthalpie libre d'un système par combinaison de deux solutions présentant une concentration différente en une espèce ionique.
Une application répandue dans ce domaine est celle consistant à exploiter la différence de salinité d'un mélange d'eau douce et d'eau de mer.
Etat de la technique antérieure
On connaît dans l'état de la technique la méthode dite « d'osmose à pression retardée » ou « pressure retarded osmosis ». Cette technique repose sur le phénomène d'osmose. En pratique, cette technique est basée sur la diffusion de molécule d'eau, depuis un compartiment comprenant de l'eau douce vers un autre compartiment comprenant de l'eau salée, à travers une membrane semi-perméable séparant les deux compartiments. Ce transfert de masse augmente la quantité de liquide présente dans le compartiment d'eau salée, ce qui généré une différence de pression hydrostatique entre les deux compartiments constituant de l'énergie hydraulique exploitable.
On connaît également dans l'état de la technique « l'électrodyalyse inverse » ou « reverse electrodialysis » ainsi que la technique dite de « mélange capacitif » ou de « capacitive mixing ». Ces techniques visent à exploiter l'énergie générée par la diffusion d'ions induite par la différence de salinité de solutions séparées par une membrane sélective. Des électrodes faradiques, dans le cas de l'électrodyalyse inverse, et des électrodes capacitives, dans le cas du mélange capacitif, sont immergées dans les solutions et convertissent le flux ionique en courant électrique.
Dans le cas de l'électrodyalyse, la cellule comprend une série de compartiments séparés les uns des autres par une membrane poreuse aux anions ou aux cations. Ce sont les diffusions successives et sélectives des ions et anions à travers les compartiments qui génère le courant récupéré. Dans le cas du mélange capacitif, c'est le remplissage successif et alternatif des deux compartiments de la cellule avec une solution concentrée en un ion donné puis avec une solution peu concentrée en cet ion donné qui génère le courant récupéré.
Un des défis majeurs pour l'ensemble de ces techniques réside dans l'amélioration du rendement de l'énergie produite et, dans le cas de la production d'électricité, de la densité de puissance.
Un but de l'invention est, en outre, de proposer un dispositif de production d'électricité :
- permettant de récupérer plus d'énergie des systèmes consistant en la combinaison de deux solutions présentant une concentration différente en une espèce ionique,
- dont la densité de puissance produite est supérieure à celle produite par les dispositifs de l'état de la technique.
Présentation de l'invention
A cet effet, il est proposé un dispositif de production d'électricité, dit dispositif, comprenant une cellule. La cellule comprend deux compartiments. Chaque compartiment comprend une surface d'adsorption d'un ou de plusieurs ion(s) prédéterminées) et lesdits deux compartiments sont séparés par une membrane poreuse à au moins l'ion prédéterminé. Les deux compartiments sont destinés à recevoir, chacun, un liquide dont une concentration en l'ion prédéterminé est différente. La cellule comprend deux bornes respectivement connectées aux surfaces d'adsorption des deux compartiments. La cellule est apte à générer une différence de potentiel E0Cv entre ses deux bornes en présence des liquides respectifs dans les deux compartiments.
Le dispositif comprend, en outre, un générateur de tension, dit générateur. Le dispositif comprend, en outre, deux bornes. Le générateur comprend deux bornes. Un des deux bornes du générateur est connectée à une des deux bornes de la cellule, l'autre des deux bornes du générateur constitue une borne du dispositif et l'autre des deux bornes du dispositif est constituée par l'autre borne de la cellule. Le générateur est agencé pour délivrer une différence de potentiel Eo entre ses deux bornes. Le dispositif peut comprendre une unité de commande agencée et/ou programmée et/ou configurée pour commander et/ou contrôler le générateur et/ou des moyens d'alimentation du dispositif et/ou la cellule.
De préférence, les liquides destinés à remplir les compartiments comprennent plusieurs ions, par exemple au moins un anion et au moins un cation. De préférence, les liquides comprennent plusieurs ions dont l'ion prédéterminé.
De préférence, la membrane est poreuse pour assurer ou permettre l'échange d'ions entre les compartiments et/ou pour assurer ou permettre la circulation ou la conduction du courant électrique dans, et/ou à travers, la cellule et/ou les compartiments.
De préférence :
- la borne de la cellule à laquelle est connectée la borne du générateur constitue la borne de polarité négative de la cellule et le générateur est agencé pour, ou l'unité de commande est agencée et/ou programmée et/ou configurée pour, que ladite borne du générateur connectée à la borne de la cellule constitue la borne de polarité positive du générateur, et/ou
- la borne de la cellule à laquelle est connectée la borne du générateur constitue la borne de polarité positive de la cellule et le générateur est agencé pour, ou l'unité de commande est agencée et/ou programmée et/ou configurée pour, que ladite borne du générateur connectée à la borne de la cellule constitue la borne de polarité négative du générateur.
De préférence, un signe de la différence de potentiel Eo appliquée aux bornes du générateur, autrement dit un signe de la tension Eo = V71-V72, est identique au signe de la différence de potentiel E0Cv générée aux bornes de la cellule, autrement dit au signe de la tension E0Cv = 61- 62.
De préférence, la différence de potentiel Edis aux bornes du dispositif, autrement dit la tension Edis = si- 82 = 61- 72, est égale à la somme de la différence de potentiel E0Cv aux bornes de la cellule, en présence des liquides respectifs dans les deux compartiments, et de la différence de potentiel Eo aux bornes du générateur, autrement dit E is — Eocv + Eo.
De préférence, le générateur est agencé pour, ou l'unité de commande est agencée et/ou programmée et/ou configurée pour, commuter et/ou adapter et/ou sélectionner la polarité de ses bornes de sorte la borne du générateur connecté à la borne cellule soit de polarité inverse à la borne de la cellule à laquelle il est connecté. De préférence, les surfaces d'adsorption de l'ion prédéterminé sont des couches poreuses aux liquides que sont destinés à recevoir les deux compartiments.
De préférence, chaque compartiment comprend une électrode dont une surface externe constitue la surface d'adsorption de l'au moins un ion prédéterminé.
La surface externe de l'électrode peut être définie comme la surface de l'électrode qui est destinée à entrer en contact avec le(s) liquidées) .
L'électrode d'un des deux compartiments peut être différente, ou constituée d'un même matériau, de l'électrode de l'autre des deux compartiments. De préférence, les électrodes de chaque compartiment sont identiques ou constituées d'un même matériau.
De préférence, l'électrode d'un compartiment, ou chaque électrode de chaque compartiment, est une électrode capacitive.
De préférence, la membrane est poreuse uniquement à l'ion prédéterminé.
De préférence, les surfaces d'adsorption sont spécifiques à l'ion prédéterminé. De préférence, les surfaces d'adsorption sont spécifiques à l'ion prédéterminé de sorte que seul l'ion prédéterminé s'adsorbe sur les surfaces d'adsorption ou que l'ion prédéterminé soit l'ion principalement adsorbé sur les surfaces d'adsorption.
Les surfaces d'adsorption peuvent être non spécifiques à l'ion prédéterminé. Les surfaces d'adsorption peuvent être non spécifiques de sorte qu'un ou plusieurs ions, autre(s) que l'ion prédéterminé, contenus dans les liquides destinés à être reçues dans les compartiments s'adsorbe(nt) sur les surfaces d'adsorption.
La membrane poreuse peut être une membrane sélective ou une membrane non sélective.
De préférence, la membrane poreuse est une membrane sélective. De préférence, la membrane poreuse est agencée pour que seul l'ion prédéterminé diffuse ou traverse la membrane sélective. De préférence, la membrane poreuse est une membrane sélective ionique. De préférence, la membrane sélective est poreuse à un type d'ions, de préférence à un seul type d'ions, par exemple aux anions ou aux cations ou, de préférence encore à un type de cations ou un type d'anions. De préférence, la membrane sélective est poreuse à un type d'ions prédéterminé. De préférence, la membrane sélective est imperméable aux ions autres que le type d'ions prédéterminé et aux molécules (ionique ou non), en particulier aux molécules constituant le(s) liquide(s). De préférence, l'au moins un ion prédéterminé appartient au type d'ions prédéterminé.
De préférence, la membrane sélective est poreuse aux cations ou anions. De préférence, la membrane sélective est poreuse à un seul type de cations, par exemple aux ions sodium (Na+), potassium (K+) ou aux protons (ou ions hydro- niums), ou à un seul type d'anions, par exemple aux ions chlorures (Cl’), aux ions hydroxydes (OH’), aux ions bromure (Br), aux ions sulfate (SO42’) ou aux ions nitrate (NO3’). Dans la présente demande, les protons ou ions hydroniums sont considérés comme des cations.
De préférence, le générateur est agencé pour délivrer une différence de potentiel Eo non nulle. De préférence, le générateur est agencé pour délivrer une différence de potentiel Eo inférieure à la valeur absolue d'un potentiel d'oxydo- réduction, noté redox, s, des liquides, de préférence à un potentiel d'oxydo- réduction Vredox,s de la molécule de solvant constituant les liquides, et/ou à la valeur absolue d'un potentiel d'oxydo-réduction, noté Vredox , de l'au moins un ion prédéterminé et/ou à la valeur absolue d'un potentiel d'oxydo-réduction de chacun des ions contenus dans les liquides (LI, L2).
La valeur absolue du potentiel d'oxydo-réduction Vredox,s peut être définie comme le potentiel au-delà duquel une électrolyse du solvant constituant le liquide est initiée. La valeur absolue d'un potentiel d'oxydo-réduction d'un ion considéré peut être définie comme le potentiel au-delà duquel une oxydation ou une réduction.
De préférence, le générateur est agencé pour délivrer une différence de potentiel Eo inférieure à 5 Volts, de préférence à 4 Volts, de manière préférée à 3 Volts et de manière encore davantage préférée à 2 Volts.
De préférence, le générateur est agencé pour appliquer une différence de potentiel Eo alternative.
De préférence, la différence de potentiel Eo alternative est périodique. De préférence, une période de la différence de potentiel Eo alternative périodique est supérieure ou égale à 10 secondes.
De préférence, la période de la différence de potentiel Eo alternative est adaptée et/ou synchronisée et/ou égale à une durée de saturation ou de chargement du générateur, en particulier des surfaces d'adsorption. Il peut être entendu par durée de saturation ou de chargement du générateur ou des surfaces d'adsorption le temps entre la mise en contact des liquides avec leur compartiment respectif et la saturation en ions, en particulier en l'ion prédéterminé, des surfaces d'adsorption d'ions.
De préférence, la polarité des bornes de la cellule est intervertie après chaque décharge de la cellule. Il peut être entendu par décharge de la cellule la circulation d'un courant, par exemple dans une résistance électrique connectée aux bornes du dispositif de production d'électricité, engendrée par la fermeture d'un circuit électrique comprenant le dispositif de production d'électricité.
La tension peut varier, par exemple linéairement, au cours d'une ou des périodes. De préférence, la tension Eo est constante durant chaque période, autrement dit la tension Eo alternative périodique appliquée correspond ou est un signal rectangulaire.
De préférence, le dispositif comprend des moyens d'alimentation agencés pour alimenter les compartiments en liquidées) . De préférence, les moyens d'alimentation sont agencés pour alimenter l'un des deux compartiments avec le liquide présentant une concentration Cl en l'ion prédéterminé et l'autre des deux compartiments avec le liquide présentant une concentration C2, inférieure à Cl, en l'ion prédéterminé, et inversement.
De préférence, les moyens d'alimentation sont agencés pour alimenter successivement en solutions L1 et L2 chacun des compartiments.
De préférence, les moyens d'alimentation sont agencés pour :
- injecter la solution Ll, ou respectivement L2, dans un des compartiments et injecter la solution L2, ou respectivement Ll, dans l'autre des compartiments, puis
- après un intervalle de temps donné, injecter la solution L2, ou respectivement Ll, dans ledit compartiment et injecter la solution Ll, ou respectivement L2, dans l'autre des compartiments.
De préférence, une période entre deux alimentations successives des compartiments en liquides est égale à la période de la différence de potentiel alternative Eo appliquée par le générateur.
De préférence, le dispositif, ou le générateur et/ou les moyens de commande et/ou la cellule et/ou l'unité de traitement, est agencé pour introduire un déphasage entre les alimentations successives des compartiments en liquides, autrement dit entre les injections successives des liquides L1 et L2 dans les compartiments, et le signal périodique alternatif de la tension Eo appliquée par le générateur.
De préférence, le dispositif comprend aux moins deux cellules montées en série.
Les au moins deux cellules montées en série peuvent être définies comme un assemblage de cellules montées en série.
De préférence, lorsque le dispositif comprend au moins deux cellules en série, le générateur est agencé pour délivrer une différence de potentiel Eo supérieure ou égale à la somme des tensions E0Cv générées aux bornes des cellules en présence des liquides respectifs dans les compartiments des cellules.
De préférence, lorsque le dispositif comprend au moins deux cellules en série, le générateur est agencé pour délivrer une différence de potentiel Eo inférieure à :
- un potentiel, noté Vapp,s, égal au produit du potentiel d'oxydo- réduction des liquides redox, s par le nombre de cellules en série, noté n, formant le dispositif, autrement dit à Vapp s = n x Vredox s, et/ou
- un potentiel, noté Vapp,i, égal au produit du potentiel d'oxydo-réduction de l'au moins un ion Vredox prédéterminé par le nombre de cellules en série, noté n, formant le dispositif, autrement dit à Vapp i = n x Vred0X i.
De préférence, lorsque le dispositif comprend au moins deux cellules en série, le dispositif comprend des moyens d'alimentation individuels pour chaque cellule.
De préférence, lorsque le dispositif comprend au moins deux cellules en série, une des deux bornes du générateur est connectée à une des deux bornes de l'assemblage de cellules en série, l'autre des deux bornes du générateur constitue la seconde borne du dispositif et l'autre des deux bornes de l'assemblage de cellules en série constitue la seconde borne du dispositif.
De préférence, il est également proposé un procédé de production d'électricité comprenant les étapes consistant à :
- générer une différence de potentiel entre deux bornes d'une cellule comprenant deux compartiments à partir d'une différence de concentration en ion prédéterminé entre deux liquides contenus ou destinés à être contenus, cha- cun, dans un des deux compartiments respectifs ; chaque compartiment comprend une surface d'adsorption de l'ion prédéterminé, les deux bornes de la cellule sont respectivement connectées aux surfaces d'adsorption des deux compartiments et lesdits deux compartiment sont séparés par une membrane poreuse à au moins l'ion prédéterminé,
- appliquer, au moyen d'un générateur de tension, dit générateur, une différence de potentiel Eo entre les deux bornes du générateur de tension ; une borne du générateur est connectée à une des deux bornes de la cellule, l'autre borne du générateur constitue une des deux bornes du dispositif de production d'électricité, comprenant la cellule et le générateur, et l'autre borne du dispositif est constituée par l'autre borne de la cellule.
De préférence, le dispositif de production d'électricité selon l'invention convient, de préférence encore est particulièrement adaptée, de manière davantage préférée est conçue et de manière particulièrement avantageuse est spécialement conçue, pour mettre en œuvre le procédé de production d'électricité selon l'invention. Aussi, toute caractéristique du dispositif de production d'électricité selon l'invention est directement transposable et intégrable au procédé de production d'électricité selon l'invention est inversement.
Description des figures
D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants :
[Fig. 1] la FIGURE 1 est une représentation schématique en vue de côté d'un mode de réalisation d'un dispositif de production d'électricité selon l'invention à la fin de l'injection des liquides LI, L2 dans leur compartiment respectif au cours d'une période donnée,
[Fig. 2] la FIGURE 2 est une représentation schématique en vue de côté d'un mode de réalisation d'un dispositif de production d'électricité selon l'invention à la fin de l'injection des liquides LI, L2 dans leur compartiment respectif au cours d'une période succédant une période telle qu'illustrée sur la FIGURE 1,
[Fig. 3] la FIGURE 3 est graphique illustrant les courbes, obtenues par chronovoltammétrie, de la tension Eioad aux bornes de la résistance externe Rioad, en traits pleins, pour plusieurs différences de potentiel Eo, en pointillés, délivrer par le générateur au cours de plusieurs périodes successives,
[Fig. 4] la FIGURE 4 est un graphique illustrant les courbes de densité de puissance nette en fonction de Rioad obtenues par la cellule, notée Pnb, et les courbes de densité de puissance nette en fonction de Rioad obtenues par le dispositif de production d'électricité, notée Pb-net, pour une différence de potentiel Eo délivrée par le générateur de 550 mV,
[Fig. 5] la FIGURE 5 est un histogramme illustrant les densités de puissances nettes Pnb fournies par la cellule et les densités de puissances nettes Pb-net fournies par le dispositif pour plusieurs différences de potentiel Eo délivrées par le générateur,
[Fig. 6] la FIGURE 6 est un graphique illustrant les courbes de densité de puissance nette en fonction de Rioad obtenues par la cellule 2, notée Pnb, et les courbes de densité de puissance nette en fonction de Rioad obtenues par le dispositif de production d'électricité, notée Pb-net, pour plusieurs différences de potentiel Eo délivrées par le générateur,
[Fig. 7] la FIGURE 7 est un graphique illustrant les courbes de densité de puissance nette en fonction de Rioad obtenues par la cellule 2, notée Pnb, et les courbes de densité de puissance nette en fonction de Rioad obtenues par le dispositif de production d'électricité, notée Pb-net, pour plusieurs différences de potentiel Eo délivrées par le générateur, [Fig. 8] la FIGURE 8 est une représentation schématique en vue de côté d'une amélioration du mode de réalisation du dispositif de production d'électricité selon l'invention à la fin de l'injection des liquides LI, L2 dans leur compartiment 31, 32 respectif au cours d'une période donnée,
[Fig. 9] la FIGURE 9 est un graphique illustrant la courbe de densité de puissance nette, notée Pb-net, en fonction de Rioad obtenue par le dispositif de production d'électricité selon l'amélioration illustrée sur la FIGURE 8 pour une différence de potentiel Eo délivrée par le générateur de 0 mV.
Description des modes de réalisation
Les modes de réalisation décrits ci-après étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites, isolées des autres caractéristiques décrites (même si cette sélection est isolée au sein d'une phrase comprenant ces autres caractéristiques), si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure.
En référence aux FIGURES 1 et 2, il est présenté un mode de réalisation du dispositif de production d'électricité 1 selon l'invention. Le dispositif 1 comprend une cellule 2. La cellule 2 comprend deux compartiments 31, 32. Chaque compartiment 31, 32 comprend une surface d'adsorption 41, 42 d'un ion prédéterminé. Les deux compartiments 31, 32 sont séparés par une membrane poreuse 5 à au moins l'ion prédéterminé. Les deux compartiments 31, 32 sont destinés à recevoir, chacun, un liquide LI, L2 dont une concentration en l'ion prédéterminé est différente. La cellule 2 comprend deux bornes 61, 62 respectivement connectées aux surfaces d'adsorption 41, 42 des deux compartiments 31, 32. La cellule 2 est apte à générer une différence de potentiel E0Cv entre ses deux bornes 61, 62 en présence des liquides LI, L2 respectifs dans les deux compartiments 31, 32. Le dispositif 1 comprend un générateur de tension 7. Le générateur 7 comprend deux bornes 71, 72. Une borne 71 du générateur 7 est connectée à la borne 62 de la cellule 2 et l'autre borne 72 du générateur 7 constitue une borne 82 du dispositif 1. L'autre borne 81 du dispositif 1 est constituée par l'autre borne 61 de la cellule 2. Le générateur 7 est agencé pour délivrer une différence de potentiel Eo non nulle entre ses deux bornes 71, 72.
La cellule 2 est de type capacitive à gradient de salinité. Aussi, lorsque la cellule 2 est en circuit ouvert, la mise en contact de deux liquides LI, L2, dont un ion prédéterminé est en concentration différente, avec les deux surfaces d'adsorption 41, 42 respectives, par exemple le liquide L1 en contact avec la surface d'adsorption 41 et le liquide L2 en contact avec la surface d'adsorption 42, va entrainer l'apparition d'une différence de potentielle aux bornes 61, 62 de la cellule 2. Ceci est dû à la diffusion sélective de l'au moins un ion à travers la membrane 2, qui engendre une différence de salinité entre les deux compartiments 31, 32, et à une variation différente du potentiel d'une électrode 41, 42 par rapport à l'autre 42, 41 du fait de la variation de la concentration en l'au moins un ion dans les compartiments 31, 32. La fermeture du circuit, c'est-à-dire la connexion des bornes 61, 62 de la cellule 2 aux bornes d'une résistance, va provoquer la circulation d'un courant dans la résistance et une chute de la différence de potentiel capacitif entre les deux surfaces d'adsorption 41, 42 et donc aux bornes de la cellule 2. Le courant généré va donc diminuer avec la diminution de la différence de potentiel aux bornes de la cellule 2. A ce moment-là, lorsque la cellule 2 est « déchargée », les liquides LI, L2 sont retirés de leur compartiment 31, 32 respectif. Ensuite, le liquide L1 va être placé dans le compartiment 32 et le liquide L2 va être placé dans le compartiment 31 pour initier un nouveau cycle (ou nouvelle période). De cette manière, un courant pourra être récupéré périodiquement de la cellule 2 par injections et retraits successifs des liquides LI, L2 dans les compartiments 31, 32. Dans la présente demande, il est entendu par période T de la cellule 2 ou du dispositif 1, le temps séparant deux injections successives des liquides LI, L2 dans les compartiments 31, 32 ; c'est-à-dire l'injection du liquide L1 dans le compartiment 31 et l'injection du liquide L2 dans le compartiment 32, au cours d'une période T considérée, suivie de l'injection du liquide L1 dans le compartiment 32 et l'injection du liquide L2 dans le compartiment 31, au cours d'une période T+l successive à la période T considérée, et inversement. La FIGURE 1 représente l'état du dispositif 1 à la fin de l'injection des liquides LI, L2 dans leur compartiment 31, 32 respectif durant une période T considérée. La FIGURE 2 représente l'état du dispositif 1 à la fin de l'injection des liquides LI, L2 dans leur compartiment 31, 32 respectif durant une période T+l consécutive à la période T considérée. La phase, ou le décalage de phase, entre la période de la cellule 2 et la période de la tension délivrée par le générateur 7 est la plus faible possible idéalement égale à zéro.
Selon le mode de réalisation, des moyens d'alimentation 9 des compartiments en liquides LI, L2 sont représentés. Toutefois, ces moyens d'alimentation 9 sont connus et ne font pas partie du dispositif 1. La cellule 2 est seulement apte à coopérer avec ces moyens d'alimentation 9 qui sont destinés à être montés sur la cellule 2. Les moyens d'alimentation 9 comprennent deux circuits 91, 92 reliant respectivement les compartiments 31, 32 à un moyen de permutation 93, par exemple une vanne pneumatique 93, agencée pour commander l'injection des liquides LI, L2 dans un des circuits 91, 92. Les moyens d'alimentation 9 comprennent une pompe agencée pour réguler et contrôler le débit d'injection des liquides LI, L2 dans les circuits 91, 92.
Selon un premier mode de réalisation non limitatif, les solutions utilisées pour illustrer le fonctionnement et les performances du dispositif 1 selon l'invention sont des solutions aqueuses LI, L2 comprenant du Chlorure de Sodium NaCI à deux concentrations différentes. Le fonctionnement du dispositif 1 est donc basé sur une différence de concentration en un ion prédéterminé, en ions Sodium Na+ ou Chlorure Cl’ selon le premier mode de réalisation, dans les deux liquides LI, L2. Selon ce premier mode de réalisation, dans la pratique et les applications visées, les deux liquides qu'il est envisagé d'utiliser dans les cellules capacitives à gradient de salinité sont l'eau de mer et l'eau douce afin d'exploiter leur différence de salinité. La membrane 5 est une membrane échangeuse d'ions cationique en tétrafluoroéthylène sul- fonaté ou NAFION™, de modèle NAFION™ 117, vendue par la société Chemours®, présentant une épaisseur de 183 pm dans sa forme sèche. Les surfaces d'adsorption 41, 42 sont en feutre de carbone, présentent une surface géométrique d'environ 2,2 cm2 et sont séparées de 1,5 mm l'une de l'autre. Deux collecteurs de courant en graphite sont respectivement connectés aux surfaces d'adsorption 41, 42. Chaque compartiment 31, 32 présente un volume d'environ 0,34 cm3. Les surfaces d'adsorption 41, 42 en feutre de carbone jouent le rôle d'électrodes capacitives. Un ratio de cinquante entre les concentrations en NaCI dans les liquides L1 et L2 a été utilisé, le liquide L1 présente une concentration en NaCI de 5,13 mol/L et le liquide L2 présente une concentration de 0,17 mol/L. Le débit de remplissage des compartiments 31, 32 est de 10 mL/min selon le premier mode de réalisation. La FIGURE 1 illustre le début d'une période T lorsque le liquide L1 ayant la concentration la plus élevée est injecté dans le compartiment 31, les cations Na+ n'ont à ce stade pas diffusés à travers la membrane 5. La FIGURE 2 illustre le début d'une période T lorsque le liquide L1 ayant la concentration la plus élevée est injecté dans le compartiment 32, les cations Na+ n'ont à ce stade pas diffusés à travers la membrane 5. Dans les encarts pointillés des FIGURES 1 et 2 est représenté le circuit équivalent de la cellule 2 lors de sa décharge dans la résistance externe, notée Rioad. Le circuit équivalent de la cellule 2 comprend une résistance interne Rceii et une capacitance Cceii. La différence de potentiel Eceii aux bornes 61, 62, de la cellule 2 est égale à la somme du potentiel de Donnan, généré par la membrane 5, et du potentiel entre les surfaces d'adsorption 41, 42 diminuée de la chute de potentiel induite par la capacitance Cceii de la cellule 2. Lorsque la cellule 2 est en circuit ouvert, le potentiel d'abandon, noté Eocv, de la cellule 2 est approximativement égal à 144 millivolts (mV), la résistance Rœii de la cellule 2 est approximativement égale à 5,39 ohms (Q) et la capacitance Cceii de la cellule 2 est approximativement de 1,27 Farads (F).
Sur le graphique de la FIGURE 3 sont présentées les courbes issues des mesures en chronovoltammétrie de la tension Eioad aux bornes de la résistance externe Rioad, en traits pleins, pour plusieurs différences de potentiel Eo, en pointillés, délivrées par le générateur 7, pour une résistance de charge Rioad fixée à 75 Q et pour plusieurs périodes T successives d'une durée de 45 secondes chacune.
Sur le graphique de la FIGURE 4 sont illustrées les courbes de densité de puissance nette en fonction de Rioad obtenues par la cellule 2, notée Pnb, utilisée seule (sans générateur 7) et les courbes de densité de puissance nette en fonction de Rioad obtenues par le dispositif 1, notée Pb-net, pour une différence de potentiel Eo délivrée par le générateur 7 de 550 mV. Dans la présente description, la densité de puissance nette Pnb fournie par la cellule 2 correspond à la puissance produite par la cellule 2 utilisée seule (sans générateur 7) et la densité de puissance nette Pb-net fournie par le dispositif 1 selon l'invention tel qu'illustré sur les FIGURES 1, 2 et 8. Dans le cas de la cellule 2, la densité de puissance nette Pnb est la densité de puissance dissipée dans la résistance externe Rioad. Dans le cas du dispositif 1, la densité de puissance nette Pb-net est calculée comme la différence entre la densité de puissance dissipée par le dispositif 1 dans la résistance externe Rioad sur la durée de décharge et la densité de puissance fournie par le générateur 7 sur la durée de la décharge. Il est surprenant d'observer que pour les valeurs de résistances externes Rioad supérieures à 30 Ohms, la densité de puissance nette Pb-net du dispositif 1 est supérieure à la densité puissance nette Pnb de la cellule 2. Autrement dit, la densité de puissance nette Pb-net fournie par le dispositif 1 est supérieure à la somme de la densité de puissance nette Pb-net fournie par la cellule 2 durant la décharge et de la densité de puissance fournie par le générateur 7 durant la décharge. Le dispositif 1 atteint une densité de puissance maximale nette de 3,35 W.m-2, ce qui correspond à une augmentation de 45,4 % par rapport à la densité de puissance maximale nette atteinte par la cellule 2. En référence aux Tableaux 1, 2 et 3, il est illustré les résultats comparatifs, en terme de gain, entre le dispositif 1 et la cellule 2. Le gain est exprimé en pourcents et correspond au ratio entre (i) la différence entre la densité de puissance nette Pb-net fournie par le dispositif 1 et la densité de puissance nette Pnb fournie par la cellule 2 et (ii) la densité de puissance nette Pnb fournie par la cellule 2, c'est-à-dire Gain = ( Pb-net - Pnb)/Pnb . Les densités de puissance nettes fournies par le dispositif 1 et la cellule 2 ont été mesurées pour plusieurs différences de concentration en NaCI dans les liquides LI, L2 et pour plusieurs périodes T. S'agissant de la densité de puissance nette Pb-net fournie par le dispositif 1, elle a également été mesurée pour plusieurs différences de potentiel Eo délivrées par le générateur 7 et pour chaque différence de potentiel Eo considérée la résistance externe Rioad donnant les résultats optimaux, notée Rmax, a été utilisée. Les résultats présentés dans le tableau 1 ont été obtenus avec un dispositif 1 comprenant une membrane 5 en NAFION™ 117, ceux du tableau 2 avec un dispositif 1 comprenant une membrane 5 Fumasep FKS-30 vendue par la société Fumatech® dont l'épaisseur est comprise entre 26 et 30 pm et ceux du tableau 3 avec un dispositif 1 comprenant une membrane 5 NAFION HP vendue par la société Chemours® dont l'épaisseur est de 22 pm. On observe que quelle que soit la membrane 5 utilisée, les performances du dispositif 1 augmentent puis diminuent lorsque la période T est supérieure à une valeur comprise entre 40 et 60 secondes. Il est à noter que cette période T dépend de la cellule 2 utilisée (type de surface d'adsorption 41, 42, volume des compartiments 31, 32, du volume des solutions Ll, L2, du type de solution, nature des ions en solution et de l'au moins un ion, épaisseur de la membrane 5, type de connecteurs...). On remarque également que les performances augmentent lorsque la différence de potentiel Eo délivrée par le générateur 7 augmente. On peut également noter qu'augmenter le ratio entre les concentrations en NaCI dans les liquides Ll et L2 au-delà d'un certain seuil induit une chute des performances du dispositif 1.
Tableau 1
Tableau 2
Tableau 3
Sur la FIGURE 5 est présenté un histogramme illustrant les densités de puissances nettes Pnb fournies par la cellule 2 seule, c'est à dire pour une différence de potentiel Eo nulle, autrement dit en l'absence de générateur 7, et les densités de puissances nettes Pb-net fournies par le dispositif 1 pour des différences de potentiel Eo délivrées par le générateur 7 de 200, 550 et 800 mV. La résistance externe ioad donnant les résultats optimaux, notée Rmax, a été utilisée. Les mesures ont été réalisées avec chacune des membranes 5 : FKS-30, Nation 117 et Nation HP. Pour chaque Eo une plage de résistance allant de 0,1 à 300 a été testée.
Dans le cas du dispositif 1 comprenant la membrane 5 FKS-30, le potentiel d'abandon E0Cv de la cellule 2 et la résistance Rœii de cellule sont respectivement de 157 mV et 6,08 Q. Une densité de puissance nette Pb-net fournie par le dispositif 1 est de 4,01 W.nr2 pour une résistance optimale Rmax de 75 Q. La densité de puissance nette Pb-net fournie par le dispositif 1 correspond à une augmentation de 45% par rapport à la densité de puissance nette Pnb de 2,75 W.nr2 fournie par la cellule 2.
Dans le cas du dispositif 1 comprenant la membrane 5 Nafion HP, le potentiel d'abandon E0Cv de la cellule 2 et la résistance de cellule 2 Rceii sont respectivement de 158 mV et de 4,92 Q. Ces valeurs sont légèrement meilleures que celles affichées par la membrane 5 FKS-30 et sont bien meilleures que celles du Nafion 117 pour lequel le potentiel d'abandon E0Cv de la cellule 2 est de 145 mV et la résistance Rceii de cellule 2 varie entre 5,4 et 6 Q. Pour la membrane 5 Nafion HP, les meilleurs résultats sont obtenus pour une résistance optimale Rmax de 50 Q. Une densité de puissance nette Pb-net de 5,26 W.nr2 a été fournie par le dispositif 1, ce qui correspond à une augmentation de 59,8 % par rapport à la densité de puissance nette Pnb fournie par la cellule 2.
Les meilleurs résultats obtenus pour le dispositif 1 comprenant la membrane 5 Nafion HP sont dus à la haute sélectivité et à la faible résistance de cette membrane 5 comparées à celles des membranes 5 FKS-30 et NAFION 117. La membrane 5 Nafion 117 présente une épaisseur de 183 pm contre 22 pm pour le Nafion HP et 26-30 pm pour la membrane 5 FKS-30.
Dans le cadre du premier mode de réalisation, il est à noter que les surfaces d'adsorption 41, 42 en feutre de carbone utilisées ne sont pas sélectives à un type d'ions prédéterminé. Aussi, l'utilisation de surfaces d'adsorption 41, 42 sélectives aux cations ou anions par exemple, ou de manière encore plus avantageuse à un type de cations ou d'anions prédéterminés, par exemple aux ions sodium Na+, permettrait d'augmenter encore les performances du dispositif 1.
Dans un second mode de réalisation non limitatif, les solutions utilisées pour illustrer le fonctionnement et les performances du dispositif 1 selon l'invention sont une solution aqueuse, par exemple Ll, d'hydrogénocarbonate de sodium NaHCCh à une concentration de 1 mol/L à un pH de 7,9 et une solution aqueuse, par exemple L2, de carbonate de sodium NazCCh à 0,5 mol/L à un pH de 11,64. Les solutions Ll, L2 présentent donc une concentration différente en ions hydronium H3O+. Le fonctionnement du dispositif 1 est donc, comme pour le premier mode de réalisation, basé sur une différence de concentration en un ion prédéterminé, en ions hydro- niums dans le cas du second mode de réalisation, dans les deux liquides Ll, L2. Selon ce second mode de réalisation, dans la pratique et les applications visées, il est envisagé d'exploiter le CO2, par exemple le CO2 émis par les gaz produits lors de la combustion d'énergies fossiles ou les gaz viciés chargés en CO2 émis par les activités industrielles, agroalimentaires ou agricoles. Aussi, selon le mode de réalisation non limitatif, la différence de pH est obtenue par injection de CO2, par bullage, dans un des compartiments 31, 32 contenant une solution de Na2CÛ3 et/ou de NaHCCh de sorte à en diminuer le pH et induire une différence de pH entre les deux compartiments 31, 32. Il est également possible d'utiliser d'autre concentrations en ions dans les solutions Ll et L2, d'autres solutions Ll et L2 et/ou d'autres couples de solutions L1/L2 (induisant des pH différents et des différences de pH différentes) comme, à titre d'exemple non limitatif, le couple K2CO3/KHCO3 ou le couple Na2HPO4/NaH2PO4. Il est à noter que de manière alternative, la différence de pH peut être induite en augmentant la température de la solution Ll, L2 contenue dans un des compartiments 31, 32, par exemple en injectant dans un des compartiments, par exemple le compartiment 31, une solution, par exemple Ll, présentant une température supérieure à l'autre solution ou en chauffant le compartiment, par exemple 31, pour augmenter la température de la solution, par exemple Ll, qu'il contient.
Selon le second mode de réalisation, la cellule 2 et le dispositif 1 sont structurellement identiques à ceux décrits pour le premier mode de réalisation. Le fonctionnement de la cellule 2 est identique et consiste à récupérer périodiquement un courant par injections et retraits successifs et alternatifs des liquides Ll, L2 dans les compartiments 31, 32. Aussi, les paramètres et paramètres de fonctionnement de la cellule 2 et du dispositif 1 non décrits pour le second mode de réalisation sont identiques à ceux précédemment décrits. Les surfaces d'adsorption 41, 42 présentent une surface géométrique d'environ 10,1 cm2. La surface apparente de la membrane 5 est d'environ 5,5 cm2. L'épaisseur de la membrane 5 est d'environ 0,3 mm. Le débit d'injection des liquides Ll, L2 dans les circuits 91, 92 est de l'ordre de 15 mb min. Le volume des compartiments 31, 32 est d'environ 0,165 cm3. La membrane poreuse 5 utilisée est une membrane 5 non sélective de modèle Celgard 3501, vendue par la société Celgard®, présentant une épaisseur de 25 pm dans sa forme sèche et une taille de pore de 0,064 pm. Le débit d'injection des liquides LI, L2 dans les circuits 91, 92, c'est-à-dire le débit de remplissage, est de 15 mb/min selon le mode de réalisation. La durée de la période T d'une telle cellule 2 a été observée à 60secondes.
Les surfaces d'adsorption 41, 42 sont en matériau composite et présentent une surface géométrique d'environ 10,15 cm2. Les surfaces d'adsorption 41, 42 en matériau composite jouent le rôle d'électrodes capacitives. Selon le mode de réalisation non limitatif, les surfaces d'adsorption 41, 42 en matériau composite sont constituées de feutre de carbone recouvert de particules présentant une taille moyenne de 200 pm. Les particules comprennent 70 %, en masse, de particules en oxyde de Manganèse (IV) ou dioxyde de Manganèse MnOz, 20 %, en masse, de noir de Carbone et 10 %, en masse, de polyfluorure de vinylidène. La charge massique en particules est d'environ 12,4 mg/cm2.
En référence à la FIGURE 6, il est illustré les densités de puissances nettes Pnb fournies par la cellule 2 seule, c'est à dire pour une différence de potentiel Eo nulle, autrement dit en l'absence de générateur 7, et les densités de puissances nettes Pb-net fournies par le dispositif 1 pour des différences de potentiel Eo délivrées par le générateur 7 de 300, 500 et 700 mV. Le gradient de ph est 2,4. Les densités de puissances nettes Pnb fournies par la cellule 2 seule et les densités de puissances nettes Pb-net fournies par le dispositif 1 sont présentées en fonction de la résistance de charge ioad utilisée. Comme pour le premier mode de réalisation, on observe que le dispositif 1 fourni des densités de puissances nettes Pb-net supérieures aux densités de puissances nettes Pnb fournies par la cellule 2 seule et ce quelle que soit la résistance de charge Rioad utilisée et quelle que soit la différence de potentiel Eo délivrée par le générateur 7.
En référence à la FIGURE 7, il est illustré les densités de puissances nettes Pnb fournies par la cellule 2 seule, c'est à dire pour une différence de potentiel Eo nulle, autrement dit en l'absence de générateur 7, et les densités de puissances nettes Pb-net fournies par le dispositif 1 pour des différences de potentiel Eo délivrées par le générateur 7 de 300, 400, 500, 600 et 700 mV. Le gradient de ph est 3,75. Les densités de puissances nettes Pnb fournies par la cellule 2 seule et les densités de puissances nettes Pb-net fournies par le dispositif 1 sont présentées en fonction de la résistance de charge Rioa utilisée. Seule la gamme de résistances optimales Rmax a été reportée sur la FIGURE 7 pour chaque différence de potentiel Eo délivrée par le générateur 7. Comme pour la FIGURE 6 et pour le premier mode de réalisation, on observe que le dispositif 1 fournit des densités de puissances nettes Pb-net supérieures aux densités de puissances nettes Pnb fournies par la cellule 2 seule et ce quelle que soit la résistance de charge Rioad utilisée et quelle que soit la différence de potentiel Eo délivrée par le générateur 7.
Il est à noter que la membrane 5 Celgard 3501 utilisée dans le second mode de réalisation est une membrane 5 non sélective. L'utilisation d'une telle membrane 5 non sélective diminue fortement les performances du dispositif 1. Aussi, l'utilisation d'une membrane sélective, par exemple une membrane sélective aux cations, de manière encore davantage préférée aux ions hydroniums, telle qu'une membrane échangeuse de protons, ou, par exemple une membrane sélective aux anions, de manière encore davantage préférée aux ions hydroxydes, augmenterait significativement les performances du dispositif 1.
En référence à la FIGURE 8, et dans une amélioration du dispositif 1 selon le premier mode de réalisation, il est proposé un dispositif 1 comprenant deux cellules 2, 21, 22 montées en série et un générateur de tension 7. La borne 61 de la cellule 2, 21 est connectée à la borne 63 de la cellule 2, 23. Le générateur 7 comprend deux bornes 71, 72 dont une borne 71 est connectée à la borne 62 de la cellule 2, 21 et l'autre borne 82 est connectée à la borne 64 de la cellule 2, 22. Le générateur 7 étant agencé pour délivrer une différence de potentiel Eo entre ses deux bornes 71, 72. Le dispositif 1 comprend deux bornes 81, 82. La borne 82 du dispositif 1 est connectée à la borne 64 de la cellule 2, 21 et à la borne 72 du générateur 7. L'autre borne 81 du dispositif 1 est connectée à la borne 62 de la cellule 2, 22 et à la borne 72 du générateur 7. Le générateur 7 est agencé pour délivrer une différence de potentiel Eo non nulle entre ses deux bornes 71, 72. Il est à noter que cette amélioration s'applique à tout type de cellule 2 et de liquides LI, L2 selon l'invention. Aussi, cette amélioration est également applicable, par exemple, au second mode réalisation.
En référence à la FIGURE 9, et selon l'amélioration du dispositif 1 tel qu'illust- tré sur la FIGURE 8, il est illustré la densité de puissance nette Pb-net du dispositif 1 en fonction de la résistance de charge Rioad pour une tension Eo délivrée par le générateur 7 de 0 mV. La différence de potentiel E0Cv mesurée entre les bornes 81, 82 du dispositif 1, ou entre la borne 64 de la cellule 2, 22 et la borne 62 la cellule 2, 21, en présence des liquides LI, L2 respectifs dans les deux compartiments 31, 32 est de 850 mV soit 70 mV de moins que la somme des différences de potentiel E0Cv mesurées aux bornes 61, 62 et 63, 64 des deux cellules 2, 21 et 2, 22 prises individuellement. En outre, les valeurs de puissances nettes Pb-net du dispositif 1 sont inférieures d'environ 10% par rapport à la somme des puissances nettes Pb-net des dispositifs 1 respectifs comprenant chacun une cellule 2 individuelle parmi les des deux cellule 2, 21, 22. Cette différence provient du fait que les solutions LI, L2 pénétrant dans leur compartiment respectif 31 ,32 de la cellule 2, 22 voient leur concentration légèrement modifiée après leur passage dans leur compartiments 31, 32 respectifs de la cellule 2, 21. Aussi, une simple modification des moyens d'alimentation 9 de sorte que les liquides LI, L2 soient injectés en parallèle directement dans les compartiments 31, 32 des cellules 2, 21 et 2, 22 permettrait d'éviter la perte observée.
Pour chacun des modes de réalisation, on observe que l'augmentation de la différence de potentiel Eo délivrée par le générateur 7 permet d'augmenter significativement les performances du dispositif 1 par rapport aux performances de la cellule 2 seule. En particulier, l'augmentation de la différence de potentiel Eo délivrée par le générateur 7 permet d'augmenter significativement la résistance de charge Rjoad utilisable. Aussi, selon l'invention il est avantageux d'augmenter la différence de potentiel Eo délivrée par le générateur 7 lorsque la résistance de charge Rioad augmente. On remarque également que pour une cellule 2 donnée et un type de liquides LI, L2 utilisé, la différence de potentiel Eo délivrée par le générateur 7 présente une gamme optimale en fonction de la résistance de charge Rioad utilisée.
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention.
Ainsi, il est possible de combiner les différentes variantes et améliorations des modes de réalisation précédemment décrits. De plus, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l'invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de production d'électricité (1), dit dispositif (1), comprenant :
- une cellule (2), ladite cellule comprend deux compartiments (31, 32), chaque compartiment comprend une surface d'adsorption (41, 42) d'un ion prédéterminé et lesdits deux compartiments sont séparés par une membrane poreuse (5) à au moins l'ion prédéterminé ; lesdits deux compartiments sont destinés à recevoir, chacun, un liquide (LI, L2) dont une concentration en l'ion prédéterminé est différente, ladite cellule comprend deux bornes (61, 62) respectivement connectées aux surfaces d'adsorption des deux compartiments et est apte à générer une différence de potentiel E0Cv entre ses deux bornes en présence des liquides respectifs dans les deux compartiments,
- un générateur de tension (7), dit générateur (7), comprenant deux bornes (71, 72) dont une borne (71) est connectée à une borne (62) de la cellule, ledit générateur étant agencé pour délivrer une différence de potentiel Eo entre ses deux bornes ; l'autre borne (72) du générateur constitue une borne (82) du dispositif et l'autre borne (81) du dispositif est constituée par l'autre borne (61) de la cellule.
2. Dispositif (1) selon la revendication 1, dans lequel la borne (62) de la cellule (2) à laquelle est connectée la borne (71) du générateur (7) constitue la borne de polarité négative de la cellule et dans lequel le générateur est agencé pour que ladite borne (71) du générateur connectée à la borne (62) de la cellule (2) constitue la borne de polarité positive du générateur, ou inversement.
3. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les surfaces d'adsorption (41, 42) de l'ion prédéterminé sont des couches poreuses aux liquides (LI, L2) que sont destinés à recevoir les deux compartiments (31, 32).
4. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque compartiment (31, 32) comprend une électrode (41, 42) dont une surface externe constitue la surface d'adsorption de l'au moins un ion prédéterminé.
5. Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel l'électrode (41, 42) d'un compartiment (31, 32), ou chaque électrode de chaque compartiment, est une électrode capacitive.
6. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la membrane poreuse (5) est poreuse uniquement à l'ion prédéterminé et/ou les surfaces d'adsorption (41, 42) sont spécifiques à l'ion prédéterminé.
7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le générateur (7) est agencé pour délivrer une différence de potentiel Eo non nulle et inférieure à la valeur absolue d'un potentiel d'oxydo- réduction des liquides (Ll, L2) et/ou à la valeur absolue d'un potentiel d'oxydo-réduction de l'au moins un ion prédéterminé.
8. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le générateur (7) est agencé pour appliquer une différence de potentiel Eo alternative.
9. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens d'alimentation (9) agencés pour alimenter l'un (32) des deux compartiments (31, 32) avec le liquide (Ll) présentant une concentration Cl en l'ion prédéterminé et l'autre (31) des deux compartiments avec le liquide (L2) présentant une concentration C2, inférieure à Cl, en l'ion prédéterminé, et inversement.
10. Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel les moyens d'alimentation (9) sont agencés pour alimenter successivement en solutions Ll et L2 chacun des compartiments (31, 32).
11. Dispositif (1) selon la revendication précédente prise en combinaison avec la revendication 8, dans lequel une période entre deux alimentations successives des compartiments (31, 32) en liquides (Ll, L2) est égale à la période de la différence de potentiel alternative Eo appliquée par le générateur (7).
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications, comprenant aux moins deux cellules (2) montées en série.
13. Procédé de production d'électricité comprenant les étapes consistant à :
- générer une différence de potentiel entre deux bornes (61, 62) d'une cellule (2) comprenant deux compartiments (31, 32) à partir d'une différence de concentration en ion prédéterminé entre deux liquides (Ll, L2) contenus, chacun, dans un des deux compartiments respectifs ; chaque compartiment comprend une surface d'adsorption (41, 42) de l'ion prédéterminé, les deux bornes de la cellule sont respectivement connectées aux surfaces d'adsorption des deux compartiments et lesdits deux compartiment sont séparés par une membrane poreuse (5) à au moins l'ion prédéterminé,
- appliquer, au moyen d'un générateur de tension (7), dit générateur, une différence de potentiel Eo entre deux bornes (71, 72) du générateur ; une borne (71) du générateur est connectée à une (62) des deux bornes de la cellule, l'autre borne (72) du générateur constitue une (82) des deux bornes (81, 82) d'un dispositif de production d'électricité (1), comprenant la cellule et le générateur, et l'autre borne (81) du dispositif est constituée par l'autre borne (61) de la cellule.
EP24729837.5A 2023-05-29 2024-05-28 Dispositif de production d'électricité Pending EP4721115A1 (fr)

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