FR2642267A1 - Dispositif electro-osmotique utilise contre la desertification des sols - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un nouveau dispositif électronique utilisant les piles solaires pour créer la migration de l'eau vers les terrains dépourvus d'eau. Le dispositif comporte une source de courant continu de polarisation 4 à base de piles solaires, sur lequel on superpose un signal électronique impulsionnel ou sinusodal de dépolarisation 5. L'ensemble du champ électrique est appliqué entre une plante 6 dotée de ses racines 8 jouant le rôle de membrane échangeuse d'ions et une source d'eau située à plusieurs centaines de mètres 1. La présente invention est utilisée en géophysique et dans l'industrie agricole.

Description

La présente invention concerne un nouveau dispositif électroosmotique complété par une électronique émettant des impulsions courtes ou des signaux alternatifs de dépolarisation que l'on applique entre un végétal et une extrémité proche de ses racines pour produire un flux électroosmotique d'eau.

On connaissait jusqu' présent des techniques électroosmotiques qui provoquaient au travers d'un matériau poreux ou d'une membrane une migration de l'eau vers la cathode (polarité négative). Cette technique était fréquemment utilisée pour assécher les sols marécageux en provoquant une migration de l'eau vers des électrodes de carbone jouant le rôle de sonde.

Dans les terrains particulièrement asséchés on utilise l'aspiration de l'eau en creusant un puits profond pour atteindre la couche humide et l'on applique un champ électrique entre l'anode et la cathode imergée dans la zone humide. La cathode était généralement un conteneur poreux que l'on remontait plein d'eau au niveau du sol.

Ces techniques sont généralement longues et couteuses, leur mise en place est difficile, généralement le rendement est faible et surtout non permanent.

Ces techniques sont généralement réservées à l'utilisation des personnes et autochtones et non à la réhydratation des sols.

La présente invention permet de résoudre ces problèmes en irriguant en continu un terrain désertique peu fourni en plantation elles-mêmes particulièrement desséchées. Elle permet notamment de transformer la surface du sol en terre hydratée qui pourra ultérieurement être cultivée avec des plantes adaptées au climat particulièrement chaud.

Le dispositif électroosmotique utilisé contre la désertification est caractérisé par une source de courant continu constitué par des piles solaires, ou autre générateur de tension continue, assossié à un générateur d'impulsions brèves carrées ou sinusodales, constituées par un transformateur et une une capacité chimique, l'ensemble de la polarisation électrique continu et impulsionnel est appliqué aux végétaux de façon à ce que la cathode soit fixée sur la partie extérieure du végétal et l'anode proche de sa racine, afin de créer un flux électroosmotique provoquant la migration de l'eau vers le végétal éloigné de toute source d'eau.

La présente invention présente de nombreux avantages et notamment
- une faible consommation d'énergie électrique,
- un fonctionnement permanent,
- la mise en oeuvre d'un maillage cathodique sur toute une zone reliée à une anode éloignée,
- la possibilité de transmettre de proche en proche des maillages successifs pour hydrater une région entière,
- un coQt d'installation peu onéreux.

La présente invention utilise la porosité du sol pour faire migrer l'eau et la membrane recouvrant les racines pour jouer le rôle de membrane échangeuse d'ions permettant d'assurer le flux électroosmotique.

En effet l'electroosmose n'existe que pour les solutions diluées, dépourvues au maximum d'ions minéraux qui traversent la racine et se trouvent dans les végétaux.

Afin d'éviter la polarisation de ces membranes par des effets de sels, on applique périodiquement des impulsions électriques brèves dépolarisantes, ou encore, on surimpose un courant sinusoldal ou courant continu de polarisation chargé de créer le flux osmotique.

ltensemble électrique et électronique est alimenté par une source de courant galvanostat potentiostat ou pile solaire associé à un générateur d'impulsions ou à une source de courant sinusoldal.

La présente invention sera mieux comprise, grâce aux dessins annexés qui ne sont présentés qu'à titre indicatif et non limitatif, notamment en ce qui concerne l'aménagement et la disposition des électrodes.

La figure 1 représente le schéma de principe ap pliqué à une plante.

La figure 2 représente un exemple de maillage sur un terrain.

En se reportant à la figure 1; on a fait figurer la source d'eau ou marécageuse (1) séparée de la zone aride où quelques plantes rabougries (2) subsistent. Ces deux zones sont séparées par une dune (3). Les points (1) et (2) sont séparés de plusieurs centaines de mètres. Les points (1) et (2) sont polarisés par un champ électrique issu du galvanostat (4) qui peut être avantageusement remplacé par un jeu de piles solaires. Au champ électrique continu issu du galvanostat (4) (ou des piles solaires) on a placé en amont un générateur d'impulsions (5) composé d'une self et d'une capacité chimique ou de tout autre élément électronique créant une impulsion électrique ou un courant alternatif de faible amplitude.Les signaux continus et impulsionnels (aléatoires ou sinusoidals) sont appliqués sur la plante (2) par une cathode (6) et à l'opposé immergée dans la zone humide (1) par une anode en graphite (7).

Le champ élecroosmotique appliqué traverse le sol (9) et provoque la migration de l'eau jusqu'aux racines (8) de la plante. Ces racines sont recouvertes naturellement d'une pellicule naturelle qui joue le rôle de membrane échangeuse d'ions. L'eau purifiée par cette membrane migre vers la plante qu'elle hydrate en fonction du champ électrique appliqué. Ce champ électrique est proportionnel à la puissance du galvanostat ou à l'ensoleillement des piles solaires. Dans le cas des piles solaires, il faut prévoir un adaptateur d'impédance représenté par une résistance interne suffisante pour être supérieure à la résistance du sol traversé. Un voltmètre V et un galvanostat G permettent de contrôler la tension et l'ampérage du courant appliqué.

Ce dernier d'une valeur de 10 mQ est suffisante pour assurer la migration de l'eau vers la plante.

En se repportant à la figure 2 on a fait apparaitre une disposition permettant d'atténuer l'impédance du sol et d'augmenter le flux électroosmotique par une augmentation du champ électrique. Le niveau humide (1) est polarisé anodiquement par l'électrode (7). Cette dernière est raccordée au galvanostat (4) qui peut être remplacé avantageusement par un jeu de piles solaires réunies en série. Ce galvanostat (4) est piloté par un générateur d'impulsion ou sinusoïdal (5) dont le signal électrique se superpose à la tension continue du galvanostat et crée des impulsions de dépolarisation. La cathode du galvanostat (6) est fixée sur la partie émergeante des plantes (11) situées dans la zone aride et désertique.

L'index 3 représente une dune séparant la zone humide de la zone aride. On a disposé au dessus de chaque plante une plaque solaire jouant le rôle de pile électrique (10) dont la cathode (6) est raccordée à la partie émergeante de la plante rabougrie (11). On assure le début du contact électrique et on peut atténuer l'impédance comprise entre l'anode (7) et la cathode (6) en humidifiant la plante placée dans la zone arride. Pour adapter l'impédance du générateur de tension et des piles solaires de façon à ce que cette dernière soit supérieure à l'impédance du sol, on a adapté une résistance (12) suffisante pour équilibrer les impédances, l'impédance du sol devant être inférieure à l'impédance des générateurs de courant.

Lorsque que l'on applique le champ électrique entre le point anodique (7), et la cathode (6) l'eau électroosmotique migre vers les racines (8) de la zone aride et humidifie l'ensemble de la zone. Les piles solaires placées au dessus des plantes augmentent le champ électrique et le flux d'eau électroosmotique. Les racines (8) constituent des membranes échangeuses d'ions et filtrent l'eau qui migre vers la plante.

Claims (1)

1. REVENDICATION 1 :

   Nouveau dispositif électroosmotique utilisé contre la désertification caractérisée par une source de courant continu type piles solaires ou galvanostat, d'un adaptateur d'impédance, d'un générateur d'impulsions carrées ou sinusoldales, d'une capacité chimique, d'un transformateur, l'ensemble du champ électrique de polarisation est appliqué à l'anode dans une région humide et à la cathode sur des plantes en zone aride dont les racines constituent les membranes échangeuses d'ions, et qui sont raccordées par un maillage électrique.

   REVENDICATION 2

   Nouveau dispositif électroosmotique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la polarisation électrique provoquant le flux électroosmotique entre la zone humide et la zone aride est obtenu au moyen d'un galvanostat du type pile solaire (4) associé à un générateur impulsionnel ou sinusoldal (5).

   REVENDICATION 3 :

   Nouveau dispositif électroosmotique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance du sol traversé par le flux électroosmotique est maintenue inférieure & l'impédance des générateurs de courant continu du type galvanostat à piles solaires au moyen d'un adaptateur d'impédance (12) qui augmente l'impédance des générateurs de courant.

   REVENDICATION 4

   Nouveau dispositif électroosmotique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flux osmsotique d'eau est purifié au moyen de membranes échangeuses (8) d'ions constituées par les racines ou par tout autre dispositif artificiel placé dans le sol entre la cathode (6) et l'anode (7).

   REVENDICATION 5

   Nouveau dispositif électroosmotique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plantes à irriguer séparément peuvent être polarisées par des piles solaires (10) dont la cathode est fixée sur la plante et dont l'anode est réunie au générateur de courant (4) par l'intermédiaire d'un adaptateur d'impédance;

   REVENDICATION 6

   Nouveau dispositif électroosmotique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la polarisation des plantes (11) placé en zone aride peuvent être réunies entre elles cathodiquement par un maillage électrique réunissant la cathode (6) des piles solaires (10).