FR3005701A1

FR3005701A1 - Procede de production d'electricite thermo-hydraulique a cogeneration et installation pour sa mise en oeuvre

Info

Publication number: FR3005701A1
Application number: FR1400737A
Authority: FR
Inventors: Abderrezak Djenani
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-05-15
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2014-11-21
Anticipated expiration: 2034-03-25
Also published as: FR3005700A1; FR3005700B1; FR3005701B1

Abstract

La présente invention concerne un procédé et une installation de production d'électricité thermo-hydraulique à cogénération caractérisée en ce que l'énergie cinétique de l'eau (1) qui actionne une roue mobile d'une turbine (7) de type Pelton, reliée à un alternateur produisant de l'électricité, est générée par ondes de détonation pulsées, et en ce que la transformation de l'énergie de surpression produite par l'onde de détonation en énergie cinétique s'effectue alternativement dans chacune des deux chambres d'admission d'eau d'un injecteur fixe (3) ou des injecteurs fixes (3) muni (s) de tubes à détonation (4et4') qui ont pour objet de produire alternativement des ondes de détonation pulsées, et simultanément de cogénérer de l'énergie thermique qui se transforme en énergie mécanique, et de cogénérer également de l'hydrogène (29') et de l'oxygène (28) par électrolyse de la vapeur d'eau à haute température (EVHT), constituant, en partie la source d'énergie du procédé de production d'électricité selon l'invention.

Description

La présente invention concerne un procédé et une installation de production électrique thermo-hydraulique à cogénération. La plupart du temps, l'électricité est produite à partir d'une source de chaleur, en utilisant la vapeur d'eau comme colporteur d'énergie. La vapeur fait tourner des turbines qui sont couplées à des générateurs électriques. La vapeur peut être produite en utilisant la plupart des sources d'énergie (énergies fossiles : gaz, pétrole, charbon..., et de l'uranium pour les centrales nucléaires). Les énergies hydrauliques et éoliennes étant des exceptions puisque c'est la force de l'eau et du vent en déplacement qui produit un travail directement dans une turbine couplée à un générateur.

Dans une centrale thermique le combustible sert à convertir l'eau en vapeur pour faire tourner une turbine qui entraîne un alternateur produisant l'électricité. Le rendement de conversion mécanique/électrique est d'environ 98%. L'essentiel des pertes se fait donc sur la conversion thermique/mécanique. Dans une centrale thermique à vapeur, le rendement est de l'ordre de 35% à 40%. La cogénération et les cycles combinés permettent d'améliorer le rendement global de 25 l'installation. Les centrales thermiques, en brûlant les combustibles fossiles pour produire de l'électricité, génèrent plusieurs sous-produits nocifs pour l'environnement, notamment des gaz comme le Dioxyde de Souffre (SO2) et des Oxydes d'Azote 30 (NO2). Elles rejettent aussi dans l'atmosphère des suies, des particules et du Dioxyde de Carbone (CO2) qui est un gaz à effet de serre. Aujourd'hui, environ 13 milliards de tonnes de CO2 sont rejetés annuellement dans l'atmosphère au niveau mondial 35 par la production d'électricité. Le changement climatique induit par ces rejets ainsi que la diminution des réserves d'énergies fossiles, de plus en plus difficilement accessibles, conduisent à rechercher de nouvelles solutions pour la génération d'électricité. 40 La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients (rendement, pollution, gaz à effet de serre, et économie d'énergie). Si, de façon conventionnelle, dans une centrale thermique, le combustible sert à transformer l'eau en vapeur permettant de faire tourner une turbine, dans la présente invention, le combustible est utilisé pour produire des ondes de détonations pulsées qui servent à éjecter à grande vitesse l'eau introduite dans un injecteur fixe ou des injecteurs fixes. L'eau, par son énergie cinétique, actionne la roue mobile d'une turbine qui, en tournant, entraîne un générateur d'électricité. La présente invention se caractérise en ce que l'énergie cinétique de l'eau est générée par ondes de détonation pulsée, et en ce cette énergie cinétique produit un travail directement dans une turbine qui récupère cette énergie sous forme mécanique, et qui entraine un générateur produisant de l'énergie électrique. Dans la présente invention, c'est la force de chaque goutte d'eau qui est utilisée au maximum. Le rendement de l'installation est celui d'une centrale électrique hydraulique. Il est quasiment de 100%. La présente invention se caractérise aussi par l'absence de rejet dans l'atmosphère de dioxyde de carbone (CO2), et de gaz polluants, et de limiter l'utilisation de combustible en cogénérant de l'énergie thermique qui se transforme en énergie mécanique par un transfert très rapide de la chaleur des gaz brûlés issus de la détonation initiale vers les molécules de la vapeur d'eau mélangées à de l'hydrogène produits par le procédé d'électrolyse et introduits en quantité déterminée dans chacun des tubes à détonation pendant la phase d'initiation et de propagation de la détonation initiale, et de cogénérer également de l'hydrogène (H2) et de l'oxygène (02) par électrolyse de la vapeur d'eau à haute température (EVHT), appelée aussi électrolyse haute température (EHT). La vapeur d'eau dont la température est comprise entre 600° et plus de 900° C, et l'électricité produites par le procédé étant la source d'énergie de l'unité d'électrolyse. L'hydrogène (H2) et l'oxygène (02) produits par le procédé d'électrolyse constituent la source d'énergie du procédé de production d'électricité selon l'invention.

La présente invention propose un procédé et une installation de production d'électricité au moyen d'au moins un générateur entrainé par l'arbre de transmission d'au moins une turbine, par exemple de type Pelton, située dans une enceinte dédiée. Ladite turbine comporte au moins une roue mobile munie d'aubes appelées «augets» sur sa périphérie, et d'au moins un injecteur fixe, et de préférence, plusieurs injecteurs fixes qui envoie (ent) à très grande vitesse de l'eau sur les augets. Cette eau est stockée dans un réservoir dédié, situé en amont du ou des injecteurs. Elle est orientée et introduite dans un injecteur ou des injecteurs à faible vitesse et en sort à très grande vitesse. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'énergie cinétique de l'eau qui actionne la roue mobile de la turbine couplée au générateur d'électricité, est générée par ondes de détonations pulsées et par l'énergie thermique cogénérée par le transfert très rapide de chaleur entre les gaz brûlés et la vapeur d'eau mélangée à l'hydrogène produits par le procédé d'électrolyse, introduits dans les tubes à détonation pendant la phase de l'initiation et de la propagation de la détonation initiale, et en ce que la transformation de l'énergie de surpressions en énergie cinétique s'effectue alternativement dans chacune des chambres d'admission d'eau d'un injecteur fixe ou des injecteurs fixes. L'eau agissant essentiellement sur la roue de la turbine par son énergie cinétique. La vitesse du jet d'eau à la sortie de l'injecteur ou des injecteurs ne dépend que de l'énergie de l'onde ou des ondes de détonation pulsées et de l'énergie thermique générées dans la ou les chambre (s) de combustion ou d'explosion du ou des tubes à détonation qui se trouve (ent) en amont de l'injecteur ou des injecteurs et auquel ou auxquels ils sont fixés. Le tube ou le fût à détonation en matériaux appropriés, tels que de l'Inox ou du Nickel, par exemple, comporte une chambre de combustion cylindrique délimitée par deux extrémités. Cette chambre peut être revêtue d'un dépôt d'un matériau assurant une protection contre l'oxydation, la corrosion et la chaleur, et pouvant comporter une spirale dite « de Shchelkin », en matériau approprié, qui permet d'amplifier le phénomène de turbulence et réduit les longueurs de transition de la détonation initiale. Elle peut présenter un rapport de blocage de 0,1 à 1,5 et son pas sera égal au diamètre de la chambre à combustion. L'une des extrémités de la chambre de combustion est fermée, et à l'opposé, l'autre extrémité est ouverte, et aboutit dans la chambre d'admission cylindrique de l'eau de l'injecteur. Le diamètre de la chambre d'admission de l'eau est constant sur toute sa longueur, et est légèrement supérieur au diamètre du tube à détonation. Si la performance de l'installation nécessite un débit d'eau plus important, le diamètre de la chambre d'admission de l'eau pourra être nettement supérieur au diamètre du tube à détonation. La chambre d'admission d'eau est séparée du tube à détonation par un clapet anti retour à battant fixé dans la dite chambre assurant la fermeture momentanée de la chambre d'admission de l'eau pendant la phase de son remplissage avec de l'eau, et qui s'ouvre brutalement sous l'effet des ondes de choc des détonations suivies de la surpression cogénérée à partir de vapeur d'eau et d'hydrogène, et se referme automatiquement après le passage de chaque onde et de chaque surpression. La chambre d'admission d'eau comporte une soupape de type, par exemple, électromagnétique, permettant l'arrêt de l'arrivée d'eau avant le passage de l'onde. Le tube à détonation comporte à son extrémité fermée, un moyen d'admission de vapeur d'eau et un deuxième moyen d'admission de gaz de purge. Le tube comporte un diamètre constant sur toute sa longueur. Le diamètre et la longueur du tube à détonation sont calculés en fonction de la performance du procédé. Sur sa longueur, le tube est muni du côté fermé, sur sa circonférence, d'un système d'injection de gaz carburant sous pression, tel que de l'hydrogène (H2), et d'oxydant, tel que de l'oxygène (02). L'injection du gaz carburant dans la chambre à combustion peut être réalisée par un injecteur unique ou par plusieurs injecteurs répartis sur la circonférence du tube à détonation. Il en est de même pour l'alimentation séparée en oxygène. Les injections des gaz combustibles s'effectuent au moyen de soupapes d'admission de type, par exemple, électromagnétiques. Le mélange des gaz combustibles se réalise dans la chambre de combustion. En face de ces admissions, le tube comporte également un dispositif d'allumage commandé, telle qu'une bougie par exemple, relié à un générateur d'électricité, permettant de produire une étincelle pour détoner le mélange gazeux combustible (réducteur / oxydant) pour générer dans la chambre de combustion une onde de détonation pulsée initiale qui engendre une surpression dans le tube à détonation suivie d'une seconde surpression provoquée, celle-ci, par l'énergie thermique de la vapeur d'eau et de l'hydrogène mis en contact avec les gaz brûlés produits par la dite détonation initiale. Ces ondes de compression et la surpression cogénérée produisent un jet d'eau à très grande vitesse en sortie du bec de l'injecteur permettant de faire tourner la roue mobile de la turbine qui récupère l'énergie cinétique de l'eau et la transforme en énergie mécanique, puis en énergie électrique au moyen d'un générateur d'électricité. Ce cycle est discontinu. Afin de produire un jet d'eau continu, avantageusement, un injecteur peut comporter deux chambres d'admission d'eau, et être associé à au moins deux tubes à détonation ou, de préférence, plus que deux tubes, qui produisent alternativement des détonations pulsées à une fréquence déterminée, qui cogénèrent de l'énergie thermique qui se transforme en énergie cinétique, et en énergie mécanique. Juste un instant avant la fin d'un cycle d'un tube à détonation, un deuxième tube entame un nouveau cycle. Les cycles de fonctionnement se décomposent d'une admission, d'une détonation, et d'une éjection, éventuellement d'une purge, et se répètent alternativement, à une fréquence déterminée, pour produire un jet d'eau continu en sortie du bec de l'injecteur. Un temps, même très court, est nécessaire pour le remplissage et l'initiation d'une détonation à la fin de chaque cycle de fonctionnement de chaque tube à détonation. Cette raison conduit à privilégier l'option de plusieurs tubes à détonation qui desservent une chambre d'admission d'eau d'un injecteur. Chaque tube à détonation peut être muni d'un système de refroidissement. Les températures engendrées dans le front de détonation sont très élevées, de l'ordre de 3000° à 4000° C. Les pièces des tubes sont directement exposées aux zones de combustion et aux produits de détonation. Un dispositif de refroidissement par circulation continue d'eau est disposé sur la surface externe de chaque tube.

Ce dispositif peut être usiné en cuivre et peut se présenter sous forme, par exemple, d'un circuit tubulaire ou d'une chambre pourvue d'un circuit de canaux dans lesquels circule l'eau de refroidissement. L'objectif est de favoriser l'évacuation rapide de la chaleur depuis les surfaces exposées aux fortes températures vers les surfaces refroidies par l'eau. La circulation d'eau dans ces tubes ou ces canaux est rapide, ce qui favorise les échanges de chaleur par convection forcée entre le cuivre et l'eau. Une partie de l'eau déminéralisée produite par le procédé, décrite dans la suite, et destinée à alimenter l'unité ou le réacteur d'électrolyse à haute température (EHT), alimente ce circuit de refroidissement. En sortie des circuits de refroidissement des tubes à détonation, elle est récupérée à haute température et sera utilisée pour le préchauffage de l'autre partie de l'eau déminéralisée, à laquelle elle sera mélangée. Cette eau déminéralisée préchauffée, sera ensuite vaporisée par la vapeur récupérée au niveau du séparateur ballon et par la chaleur des flux de sortie du réacteur d'électrolyse. La détonation initiale suivie de la surpression cogénérée, en s'évacuant de la chambre de combustion, provoquent l'éjection des gaz brûlés par un mécanisme de purge. En sortie du bec de l'injecteur, les gaz brûlés se transforment en vapeur d'eau qui est entraînée par le jet continu d'eau. Une partie de cette vapeur se dégage dans l'enceinte où se trouve la turbine. Cette enceinte comporte des moyens permettant d'évacuer cette vapeur d'eau. Une autre partie de la vapeur d'eau est entraînée par l'eau qui, après avoir actionné la roue mobile de la turbine, s'écoule par gravité au moyen d'une conduite dans un réservoir aval, de type, séparateur ballon vertical diphasique qui récupère l'eau du procédé et la vapeur d'eau. Le séparateur ballon assure la séparation gaz / liquide. La pression dans le séparateur induit la séparation des phases gaz/liquide. Cette pression est régulée par une vanne située dans la partie supérieure du séparateur. Elle agit aussi comme dispositif de sécurité pouvant assurer la dépressurisation rapide du système. La phase gazeuse se sépare de l'eau, et s'évacue par l'ouverture située dans la partie supérieure du séparateur, en traversant un lit fixe filtrant pouvant retenir des particules solides, tandis que l'eau est récupérée en bas du séparateur ballon. Cette eau peut subir ensuite un traitement physico-chimique dans un dispositif situé en aval du séparateur, afin d'éliminer les polluants contenus dans l'eau, telles que les suies par exemple, et procéder à la neutralisation du pH de l'eau. Après ce traitement, une quantité de cette eau est déminéralisée et sert, en partie, à alimenter le circuit de refroidissement de chacun des tubes à détonation. Cette eau préchauffée est mélangée au reste de l'eau déminéralisée. Elle sera ensuite convertie en vapeur dans un ou des échangeurs thermiques qui récupèrent la chaleur de la vapeur d'eau récupérée au niveau du séparateur ballon, éventuellement mélangée avec la vapeur d'eau extraite de l'enceinte qui abrite la ou les turbines. L'eau déminéralisée vaporisée est ensuite divisée en deux courants qui traversent deux séries d'échangeurs thermiques pour récupérer la chaleur des flux de sortie du réacteur d'électrolyse. Si la température de la vapeur d'eau déminéralisée, en sortie des échangeurs, est inférieure à celle qui est nécessaire en entrée de l'électrolyseur pour un fonctionnement optimal des cellules, la dite vapeur pourra être surchauffée dans un surchauffeur électrique à effet Joule permettant d'atteindre les températures désirées. Cette vapeur d'eau surchauffée est introduite à la cathode d'au moins une cellule d'au moins un électrolyseur. Dans cette électrode, l'hydrogène se forme au fur et à mesure de la réaction électrochimique. L'oxygène se forme simultanément à l'anode. En sortie des échangeurs, la vapeur d'eau ayant servi à vaporiser l'eau déminéralisée, pourra être condensée, et orientée vers le réservoir de stockage amont dans lequel on procède à des rajouts d'eau fraiche. En sortie de l'échangeur, une partie du courant de sortie de la cathode (la vapeur d'eau mélangée à l'hydrogène) est comprimée et sera injectée dans les tubes à détonation pendant la phase de l'initiation et de la propagation de la détonation initiale. Le reste de ce courant est condensé puis séparé dans un séparateur ballon ou une série de séparateurs ballons en équilibre de phases. L'hydrogène sortant du séparateur est ensuite comprimé et stocké à haute pression ou sous forme solide en le fixant à un support métallique tel que du magnésium, par exemple. Dans ce cas, la vapeur d'eau, en sortie de l'échangeur de vaporisation de l'eau déminéralisée, servira à libérer l'hydrogène de son support métallique dans un dispositif dédié. Il sera ensuite utilisé, en partie, dans le procédé comme source d'énergie, tandis que l'eau sortante est recyclée à la pression de l'eau au niveau du mélangeur des deux flux d'eau déminéralisée. L'autre partie de l'hydrogène pourra être commercialisée. En sortie de l'autre échangeur, une partie du courant d'oxygène sortant de l'anode est recyclée en tant que gaz vecteur pour balayer le gaz produit à l'intérieur de l'anode. L'autre partie est refroidie et stockée pour une utilisation dans le procédé comme oxydant. Le tube à détonation a donc pour objet l'initiation et la propagation d'une détonation. Cette détonation initiale produit une onde de choc qui se propage en direction de l'extrémité ouverte du tube à détonation, éjectant à plusieurs centaines de mètres par seconde l'eau introduite alternativement dans chacune des chambres d'admission d'eau du ou des injecteurs fixes avant l'initiation de la détonation. En sortie du bec de l'injecteur, l'onde de choc de la détonation initiale, est détruite par l'ouverture soudaine de son rayon de courbure. Le tube à détonation a aussi pour objet la cogénération simultanée d'énergie thermique par transfert rapide de la chaleur des gaz brûlés issus de la détonation initiale vers les molécules de la vapeur d'eau mélangées à l'hydrogène produits par le procédé d'électrolyse et introduits en quantité déterminée dans chacun des tubes à détonation pendant la phase de l'initiation et de la propagation de la détonation initiale. A l'intérieur de la chambre de combustion, les gaz brûlés atteignent des températures très élevées, de l'ordre de 2500° à 3000° C. Les gaz brûlés, ayant une température supérieure à la température de vaporisation de la vapeur d'eau mélangée à l'hydrogène, provoquent une explosion de vapeur qui engendre une surpression à l'intérieur du tube à détonation. Ces surpressions servent à éjecter l'eau admise en quantité déterminée dans la chambre d'admission d'eau de l'injecteur fixe ou des injecteurs fixes, avant l'initiation et la propagation de la détonation. Avantageusement, la cogénération d'énergie thermique dans les tubes à détonation permet de limiter l'utilisation de gaz combustibles. En effet, Une quantité de combustibles déterminée produit de l'énergie thermique générée par la détonation initiale qui cogénère instantanément une seconde énergie thermique qui se transforme en énergie mécanique pour la production d'électricité, et sera aussi une source d'énergie pour l'électrolyseur. La vapeur d'eau et l'électricité produites par le procédé constituent la source d'énergie de l'électrolyseur haute température (EHT), pour produire de l'hydrogène (H2) et de l'oxygène (02) qui seront utilisés dans le procédé pour générer de l'électricité et de la vapeur d'eau. Le principe est d'utiliser l'électricité excédentaire en heures creuses, par exemple, pour produire de l'hydrogène en masse qui sera stocké, et ensuite utilisé, en partie, dans le procédé, et l'autre partie, commercialisée. L'oxygène produit à l'anode est directement utilisé dans le procédé. C'est un moyen efficace pour stocker l'électricité.

La présente invention a aussi pour objet une installation de production électrique thermo- hydraulique à cogénération pour la mise en oeuvre du procédé décrit, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une enceinte insonorisée, et équipée de systèmes de ventilation et d'extraction de gaz et de vapeur d'eau, destinée à recevoir au moins une turbine de type Pelton par exemple, munie d'une roue mobile comportant des aubes appelées « augets » sur sa périphérie, protégée par une bâche en tôle d'acier permettant de récupérer l'eau 40 et la vapeur d'eau projetées à grande vitesse sur les augets par un ou des injecteurs fixes pourvus de tubes à détonation permettant de générer des ondes de détonations pulsées initiales qui cogénèrent de l'énergie thermique par le transfert rapide de la chaleur des gaz brûlés issus de la détonation initiale vers la vapeur d'eau et l'hydrogène produits par le procédé d'électrolyse à haute température(EHT) et introduits en quantité déterminée dans chacun des tubes à détonation pendant la phase de l'initiation et de la propagation de la détonation initiale. La détonation initiale suivie de la surpression cogénérée, en s'évacuant de la chambre de combustion, provoquent l'éjection des gaz brûlés par un mécanisme de purge. Chaque tube à détonation peut être muni d'un système de refroidissement par circulation continue d'eau, disposé sur la surface externe de chaque tube. Ce dispositif peut être usiné en cuivre et peut se présenter sous forme, par exemple, d'un circuit tubulaire ou d'une chambre pourvue de canaux dans lesquels circule l'eau de refroidissement. L'objectif est de favoriser l'évacuation rapide de la chaleur depuis les surfaces exposées aux fortes températures vers les surfaces refroidies par l'eau. La circulation d'eau dans ces tubes ou ces canaux est rapide, ce qui favorise les échanges de chaleur par convection forcée entre le cuivre et l'eau. Une partie de l'eau déminéralisée produite par le procédé alimente ce circuit de refroidissement. L'installation comporte aussi au moins un réservoir aval destiné à récupérer l'eau ayant actionné la roue mobile de la turbine, et la vapeur d'eau. Le réservoir aval est de type, séparateur ballon vertical diphasique qui sert à séparer les phases gaz / liquide. La pression dans le séparateur induit la séparation des phases gaz/liquide. Cette pression est régulée par une vanne située dans la partie supérieure du séparateur. Elle agit aussi comme dispositif de sécurité pouvant assurer la dépressurisation rapide du système. la vapeur d'eau se sépare de la phase liquide, et s'évacue par la partie supérieure du séparateur ballon. Celui-ci peut comporter un lit fixe filtrant pouvant retenir des particules solides par exemple, et par lequel transite la vapeur d'eau. L'eau est récupérée dans la partie inférieure du séparateur ballon pour subir un traitement physico-chimique pour éliminer les sous-produits de la combustion piégés et contenus dans l'eau, telles que les suies par exemple, et pour neutraliser le pH de l'eau.

Après ce traitement, une quantité de cette eau est déminéralisée dans un dispositif dédié, tandis que le reste de l'eau est refroidi, et orienté vers le réservoir amont qui est mis à niveau par rajouts d'eau fraiche. Une partie de l'eau déminéralisée est dirigée au moyen d'une pompe dans le dispositif de refroidissement de chacun des tubes à détonation. En sortie du circuit de refroidissement, cette eau préchauffée est mélangée au reste de l'eau déminéralisée. Elle sera ensuite convertie en vapeur d'eau dans un ou des échangeurs thermiques de type, par exemple, échangeurs à plaques à haute température, qui récupèrent la chaleur de la vapeur d'eau récupérée au niveau du séparateur ballon, éventuellement, mélangée avec la vapeur d'eau extraite de l'enceinte qui abrite la ou les turbines. Au besoin, cette vapeur peut être surchauffée dans un ou des surchauffeurs électriques auxiliaires. L'eau déminéralisée vaporisée est ensuite divisée en deux courants qui traversent deux séries d'échangeurs thermiques pour récupérer la chaleur des flux de sortie du réacteur d'électrolyse. Si la température de la vapeur d'eau déminéralisée, en sortie des échangeurs, est inférieure à celle qui est nécessaire en entrée de l'électrolyseur pour un fonctionnement optimal des cellules, la dite vapeur pourra être surchauffée dans un ou des surchauffeur(s) électrique(s) à effet Joule permettant d'atteindre les températures désirées. Cette vapeur d'eau surchauffée est introduite à la cathode de la cellule de l'électrolyseur. Dans cette électrode, l'hydrogène se forme au fur et à mesure de la réaction électrochimique. L'oxygène se forme simultanément à l'anode. En sortie des échangeurs, la vapeur d'eau ayant servi à vaporiser l'eau déminéralisée, pourra être condensée, et orientée vers le réservoir de stockage amont dans lequel on procède à des rajouts d'eau fraiche. En sortie de l'échangeur, une partie du courant de sortie de la cathode (la vapeur d'eau mélangée à l'hydrogène) est comprimée et sera injectée dans les tubes à détonation pendant la phase de l'initiation et de la propagation de la détonation initiale. Le reste de ce courant est condensé puis séparé dans un séparateur ballon ou une série de séparateurs ballons en équilibre de phases.

L'hydrogène sortant du séparateur est ensuite comprimé et stocké à haute pression ou sous forme solide en le fixant à un support métallique, tel que du magnésium, par exemple. Dans ce cas, la vapeur d'eau, en sortie de l'échangeur de vaporisation de l'eau déminéralisée, servira à libérer l'hydrogène de son support métallique dans un dispositif dédié. Il sera ensuite utilisé, en partie, dans le procédé comme source d'énergie, tandis que l'eau sortante est recyclée à la pression de l'eau au niveau du mélangeur des deux flux d'eau déminéralisée. L'autre partie de l'hydrogène pourra être commercialisée. En sortie de l'autre échangeur, une partie du courant d'oxygène sortant de l'anode est recyclée en tant que gaz vecteur pour balayer le gaz produit à l'intérieur de l'anode. L'autre partie est refroidie et stockée pour une utilisation dans le procédé en tant qu'oxydant. Une autre enceinte est destinée à recevoir au moins un générateur d'électricité entraîné par un arbre de transmission horizontal fixé à la turbine, permettant la production d'électricité.

L'installation comporte tous les dispositifs et tous les moyens techniques décrits précédemment permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. Elle comporte également des pompes, des compresseurs et des moyens de transport des fluides.

L'installation comporte également un lieu de stockage des gaz combustibles. Elle dispose en permanence d'une réserve de gaz combustibles lui assurant un fonctionnement autonome pour palier à d'éventuels arrêts techniques, notamment, ceux du réacteur d'électrolyse. Elle comporte en outre, tous les moyens techniques de production de contrôles, de gestion, et de sécurité de ce type d'installation, ainsi que des unités de contrôle commandes. Selon la puissance souhaitée, la centrale peut être équipée de plusieurs turbines de type Pelton par 40 exemple, et de plusieurs alternateurs ou générateurs d'électricité. Avantageusement, une ou plusieurs turbines, et alternateurs pourront fonctionner pour les besoins de l'unité d'électrolyse. L'énergie de surpressions développées par le processus de combustion, le nombre de tube à détonation, la fréquence des cycles alternatifs de détonation, le nombre d'injecteurs, le volume d'eau admis dans les injecteurs, ainsi que le nombre de turbines et d'alternateurs et leurs dimensions déterminent la puissance de la centrale électrique. Le bec de l'injecteur peut comporter des moyens pour optimiser le jet d'eau. Il peut se présenter sous forme cylindrique droite, mais il peut parfaitement se présenter sous une autre forme. Le bec de l'injecteur peut être équipé de grilles d'absorption, en Inox par exemple, qui ont pour objet d'atténuer les ondes de choc des détonations pulsées. Compte tenu du régime de la détonation, et des contraintes qui s'exercent sur les parois, le tube et l'injecteur seront conçus avec des matériaux ayant des capacités thermomécaniques importantes tels que par exemple, l'Inconel (marque déposée), l'Acier, le Nickel, l'Aluminium. Les tubes à détonation sont équipés de tous les 25 dispositifs de fonctionnement, et une unité de contrôle commandes. l'ensemble de l'installation peut être automatisée. L'enceinte dans laquelle est située la turbine ou les turbines ainsi que les injecteurs fixes munis de tubes à 30 détonation sera une enceinte ventilée, insonorisée et conçue pour résister à tous types de risques, tels que incendie, explosion etc... L'enceinte de stockage des gaz combustibles est une enceinte sécurisée et ventilée. 35 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante effectuée en référence aux figures ci-après, données à titre d'exemple non limitatif :20 La figure 1 représente le procédé selon lequel l'eau (1) stockée dans un réservoir amont(2) est orientée vers un injecteur ou des injecteurs fixes(3). Ledit injecteur (3) ou les injecteurs (3) est ou sont fixé (s) à au moins deux tubes à détonation (4 et 4') ou, de préférence, plus que deux tubes, dans lesquels sont injectées de l'hydrogène (29') et de l'oxygène(28). Ce gaz combustible, au contact d'une étincelle produite dans une chambre de combustion par une bougie, détone et génère une onde de détonation pulsée initiale qui engendre une explosion de vapeur d'eau mélangée à de l'hydrogène (29) produits par un réacteur d'électrolyse (30) à haute température et introduits en quantité déterminée dans le tube à détonation pendant la phase de l'initiation et de la propagation de la détonation initiale. Ces ondes de compression suivies de la surpression cogénérée servent à éjecter l'eau (1), introduite en quantité déterminée avant l'initiation de la détonation initiale dans l'injecteur (3) ou les injecteurs (3), sous forme d'un jet d'eau (5) à très grande vitesse.

Ce jet d'eau est envoyé sur les augets (6) situés en périphérie de la roue mobile de la turbine (7). L'eau (1) actionne (8) la roue de la turbine(7) qui entraine, par l'intermédiaire d'un arbre de transmission horizontal, un générateur produisant de l'électricité. La turbine (7) située dans une enceinte dédiée (9) est entourée d'une bâche en tôle d'acier (10) destinée à protéger la roue et évacuer l'eau(1) et la vapeur d'eau cogénérée. Cette eau s'écoule ensuite, par gravité(11), et se déverse dans un réservoir aval (12) de type séparateur ballon vertical diphasique comportant un moyen pour évacuer la vapeur d'eau (19). L'eau (1) séparée de la vapeur d'eau (19) est récupérée dans la partie inférieure du séparateur, et elle est orientée ensuite vers un dispositif de traitement physico-chimique (13) permettant d'éliminer les sous- produits de la combustion, et de rectifier le pH de l'eau. Une partie de cette eau traitée est déminéralisée (18) dans un dispositif de déminéralisation (14), tandis que le reste de l'eau pourra être refroidi dans un échangeur (15). Cette eau refroidie (16) retourne alors dans le réservoir amont (2) dans lequel des rajouts d'eau fraîche (17) pourront être effectués. Une partie de l'eau déminéralisée est dirigée au moyen d'une pompe dans le dispositif de refroidissement (21) de chacun des tubes à détonation. En sortie du circuit de refroidissement (21), cette eau préchauffée est mélangée au reste de l'eau déminéralisée dans un dispositif dédié (22). Elle sera ensuite convertie en vapeur d'eau dans un ou des échangeurs thermiques(23) de type, par exemple, échangeurs à plaques à haute température, qui récupèrent la chaleur de la vapeur d'eau (19) récupérée au niveau du séparateur ballon, éventuellement, mélangée avec la vapeur d'eau extraite de l'enceinte qui abrite la ou les turbines. Au besoin, cette vapeur peut être surchauffée dans un ou des surchauffeurs électriques auxiliaires (20). L'eau déminéralisée vaporisée est ensuite divisée en deux courants (24 et 25) qui traversent deux séries d'échangeurs thermiques (26 et 27) pour récupérer la chaleur des flux de sortie ( 28 et 29) du réacteur d'électrolyse (30). Si la température de la vapeur d'eau déminéralisée, en sortie des échangeurs, est inférieure à celle qui est nécessaire en entrée de l'électrolyseur pour un fonctionnement optimal des cellules, la dite vapeur pourra être surchauffée dans un surchauffeur électrique à effet Joule (31) permettant d'atteindre les températures désirées. Cette vapeur d'eau surchauffée est introduite à la cathode de la cellule de l'électrolyseur. Dans cette électrode, l'hydrogène se forme au fur et à mesure de la réaction électrochimique. L'oxygène se forme simultanément à l'anode. En sortie des échangeurs (23), la vapeur d'eau (19) ayant servi à vaporiser l'eau déminéralisée, pourra être condensée (32), et orientée vers le réservoir de stockage amont (2) dans lequel on procède à des rajouts d'eau fraiche. En sortie de l'échangeur (27), une partie du courant de sortie de la cathode (la vapeur d'eau mélangée à l'hydrogène) (29) est comprimée et sera injectée dans les tubes à détonation (4 et 4') pendant la phase de l'initiation et de la propagation de la détonation initiale. Le reste de ce courant est condensé puis séparé dans un séparateur ballon (33). ou une série de séparateurs ballons en équilibre de 40 phases. L'hydrogène (29') sortant du séparateur est ensuite comprimé et stocké à haute pression (34) ou sous forme solide en le fixant à un support métallique, tel que du magnésium, par exemple. Dans ce cas, la vapeur d'eau (19), en sortie de l'échangeur (23), servira à libérer l'hydrogène de son support métallique dans un dispositif dédié. Il sera ensuite utilisé, en partie, dans le procédé comme source d'énergie, tandis que l'eau sortante (35) est recyclée à la pression de l'eau au niveau du mélangeur (22) des deux flux d'eau déminéralisée. L'autre partie de l'hydrogène pourra être commercialisée. En sortie de l'autre échangeur (26), une partie(36) du courant d'oxygène (28) sortant de l'anode est recyclée en tant que gaz vecteur pour balayer le gaz produit à l'intérieur de l'anode. L'autre partie est refroidie et stockée (37) pour 15 une utilisation dans le procédé comme oxydant. La figure 2 représente un injecteur fixé aux tubes à détonation. Selon cette figure, l'injecteur (3) comporte deux chambres cylindriques d'admission (38) de l'eau(1). Dans ces chambres, l'eau est admise par alternance en 20 fonction des cycles alternatifs de détonation qui se déroulent dans les tubes à détonation (4 et 4') qui se trouvent en amont de l'injecteur(3). Ces tubes comportent une chambre de combustion ou d'explosion (39) cylindrique délimitée par deux extrémités. L'une des extrémités (40) 25 est fermée, l'autre extrémité (41) est ouverte, et aboutit dans la chambre d'admission d'eau (38) de l'injecteur (3). La chambre d'admission d'eau est séparée du tube à détonation par un clapet anti retour à battant (49) fixé dans la dite chambre assurant la fermeture momentanée 30 de la chambre d'admission de l'eau pendant la phase de son remplissage avec de l'eau, et qui s'ouvre brutalement sous l'effet des ondes de choc des détonations suivies de la surpression cogénérée à partir de vapeur d'eau et d'hydrogène, et se referme automatiquement après le passage 35 de chaque onde et de chaque surpression. Les tubes à détonation sont munis du coté fermé (40) d'un système d'injection (42) de gaz combustible sous pression, tel que de l'hydrogène (29'), et d'un autre système d'injection (43) d'oxydant tel que de l'oxygène (28). Les tubes (4 et 40 4') comportent également un dispositif d'allumage commandé (44) telle qu'une bougie permettant de produire une étincelle servant à détoner le mélange gazeux combustible (oxydant/réducteur) pour développer par cycles alternatifs des ondes de détonations pulsées (45) qui cogénèrent de l'énergie thermique par le transfert rapide de la chaleur des gaz brûlés issus de la détonation initiale vers la vapeur d'eau et l'hydrogène (29) produits par le procédé d'électrolyse à haute température(EHT) et introduits en quantité déterminée dans chacun des tubes à détonation pendant la phase de l'initiation et de la propagation de la détonation initiale. Ces ondes de compression (45) et l'énergie thermique cogénérée, génèrent une surpression dans la chambre d'explosion (39) dans chacun des tubes à détonation (4 et 4') permettant de produire en continu un jet d'eau (5) à très grande vitesse en sortie du bec de l'injecteur (46) pour faire tourner la roue de la turbine (7). Lesdits tubes à détonation(4 et 4') comportent au niveau de leur extrémité fermée (40) un moyen d'admission (47) de vapeur d'eau mélangée à l'hydrogène (29). La figure 3 représente une coupe de l'injecteur muni de deux tubes à détonation, et une autre coupe qui représente un injecteur équipé de plusieurs tubes à détonation.

La figure 4 est une représentation d'un injecteur auquel sont fixés des tubes à détonation comportant un système de refroidissement (21) et une spirale dite « de Shchelkin » (48). L'injecteur comporte un clapet anti retour à battant (49) et une grille d'absorption (50) des 30 ondes de choc. La présente invention n'est pas limitée aux exemples décrits mais englobe toutes variantes. Sans sortir du cadre de la présente invention, les gaz combustibles cités en exemple dans la description 35 peuvent être des gaz liquéfiés. Avantageusement, la présente invention permet de produire de l'électricité de façon particulièrement économique et écologique. Elle utilise et réutilise l'eau, qui est une ressource disponible et renouvelable, 40 pour le process et comme vecteur d'énergie, sans la polluer, et du combustible de façon modérée. Elle ne produit aucun rejet dans l'atmosphère de gaz polluants ou de gaz à effet de serre, et ne génère pas de sous-produits toxiques.

L'autre avantage de la présente invention c'est la rapidité de la mise en route de la production d'électricité, et sa montée en puissance. Les arrêts de l'installation peuvent également s'effectuer instantanément. Le procédé offre ainsi une très grande 10 flexibilité. Le procédé présente l'avantage de produire une électricité continue, propre et flexible. Il permet aussi une totale indépendance énergétique. Les applications de ce procédé sont nombreuses. Le 15 procédé a pour objet la production d'électricité. Il a aussi pour objet la production d'hydrogène et d'oxygène. A partir de l'hydrogène produit, on peut à nouveau fabriquer de l'électricité via la centrale électrique associée au réacteur d'électrolyse. L'hydrogène peut également être la 20 source d'énergie pour des piles à combustible. Il peut servir localement aux industriels qui sont aujourd'hui ses principaux consommateurs. Une solution moins chère et aussi moins polluante que sa fabrication habituelle (à partir de méthane ou autres combustibles fossiles, ce qui rejette 25 beaucoup de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère). L'hydrogène peut même être injecté, en quantité déterminée, dans le réseau de gaz naturel pour être consommé directement. On peut enfin le mélanger au CO2 pour former du méthane ou tout autre hydrocarbure.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de production d'électricité thermo-hydraulique à cogénération caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : a) L'eau (1) stockée dans un réservoir amont(2) est injectée par alternance, en quantité déterminée, dans chacune des deux chambres cylindriques d'admission d'eau (21) d'un injecteur fixe (3) ou des injecteurs fixes (3). b) Chaque injecteur fixe(3) comporte, en amont, au moins deux tubes à détonation(4 et 4'), fonctionnant par cycles alternatifs, en matériaux appropriés disposant chacun d'une chambre d'explosion cylindrique (39) délimitée par deux extrémités (40 et 41), l'une des extrémités étant fermée (40), et à l'opposé, l'autre extrémité est ouverte (41), et aboutit dans la chambre d'admission cylindrique (28) de l'eau (1) de l'injecteur (3), et dans lesquelles sont injectés séparément, par alternance et à une fréquence déterminée, un oxydant tel que de l'oxygène(28) et un réducteur tel que de l'hydrogène (29'), cogénérés par un réacteur d'électrolyse (30), lequel gaz combustible, au contact d'une étincelle produite, dans chacune des chambres d'explosion (39) de chacun des tubes à détonation, au moyen d'un dispositif d'allumage commandé (44) telle qu'une bougie, détone et génère une onde de détonation pulsée initiale (45) qui cogénère de l'énergie thermique par un transfert rapide de la chaleur des gaz brûlés issus de la détonation initiale vers la vapeur d'eau et l'hydrogène (29) produits par le réacteur d'électrolyse à haute température(EHT) (30), et introduits en quantité déterminée dans chacun des tubes à détonation pendant la phase de l'initiation et de la propagation de la détonation initiale. Ces ondes de compression (45) suivies de la surpression cogénérée, se propagent vers l'extrémité ouverte (41) du tube et servent à éjecter l'eau (1) admise par alternance, avant 35 l'initiation de la détonation initiale, dans chacune des chambres d'admission d'eau (38) d'un injecteur (3) ou des injecteurs (3), sous forme d'un jet d'eau (5) à très grande vitesse en sortie du bec (46) de l'injecteur. Ce jet d'eau (5) en continu produit par 40 les cycles alternatifs de détonations développés danschacune des chambres d'explosion (39) des tubes à détonation et de la surpression cogénérée, est envoyé sur les augets (6) situés en périphérie de la roue mobile de la turbine (7). La détonation initiale suivie de la surpression cogénérée, en s'évacuant de la chambre de combustion, provoquent l'éjection des gaz brûlés par un mécanisme de purge. En sortie du bec de l'injecteur, les gaz brûlés se transforment en vapeur. L'eau (1) entraîne la vapeur, et actionne (8) la roue de la turbine (7) qui entraine, par l'intermédiaire d'un arbre de transmission horizontal, un générateur produisant de l'électricité. La turbine (7), située dans une enceinte dédiée (9), est entourée d'une bâche en tôle d'acier (10) destinée à protéger la roue et évacuer l'eau(1) et la vapeur d'eau. Cette eau s'écoule ensuite par gravité (11), et se déverse dans un réservoir aval (12) de type séparateur ballon vertical diphasique, comportant, dans sa partie supérieure, un moyen pour évacuer la vapeur d'eau (19). Le séparateur ballon assure la séparation '20 gaz/liquide. La pression dans le séparateur induit la séparation des phases gaz/liquide. Cette pression est régulée par une vanne située dans la partie supérieure du séparateur. Elle agit aussi comme dispositif de sécurité pouvant assurer la dépressurisation rapide du système. 25 c) L'eau (1), séparée de la vapeur d'eau (19), est récupérée dans la partie inférieure du séparateur ballon (12), et orientée vers un dispositif de traitement physico-chimique (13) permettant d'éliminer les polluants contenus dans l'eau, telles que les suies et de rectifier 30 le pH de l'eau. d) Une partie de cette eau traitée est déminéralisée (18) dans un dispositif de déminéralisation (14), tandis que le reste de l'eau pourra être refroidi dans un échangeur (15). Cette eau refroidie (17) retourne alors 35 dans le réservoir amont(2) dans lequel des rajouts d'eau fraîche (18) pourront être effectués. e) Une partie de l'eau déminéralisée (18) est dirigée au moyen d'une pompe dans le dispositif de refroidissement (21) de chacun des tubes à détonation pour refroidir 40 ces tubes à détonation, et être préchauffée.f) En sortie du circuit de refroidissement (21), cette eau préchauffée est mélangée au reste de l'eau déminéralisée dans un dispositif dédié (22). g) L'eau déminéralisée préchauffée, mélangée au reste de l'eau déminéralisée, est convertie en vapeur d'eau dans un ou des échangeurs thermiques (23) de type, par exemple, échangeurs à plaques à haute température, qui récupèrent la chaleur de la vapeur d'eau (19) récupérée au niveau du séparateur ballon, éventuellement mélangée à la vapeur d'eau extraite de l'enceinte où se trouve la turbine ou les turbines, qui, au besoin, peut être surchauffée dans un ou des surchauffeurs électriques auxiliaires(20). h) L'eau déminéralisée vaporisée est ensuite divisée en deux courants (24 et 25) qui traversent deux séries d'échangeurs thermiques (26 et 27) pour récupérer la chaleur des flux de sortie (28 et 29) du réacteur d'électrolyse (30). Si la température de la vapeur d'eau déminéralisée, en sortie des échangeurs, est inférieure à celle qui est nécessaire en entrée de l'électrolyseur (30) pour un fonctionnement optimal des cellules, la dite vapeur pourra être surchauffée dans un surchauffeur électrique à effet Joule (31) permettant d'atteindre les températures désirées. i) Cette vapeur d'eau surchauffée est introduite à la cathode de la cellule de l'électrolyseur (30). Dans cette électrode, l'hydrogène se forme au fur et à mesure de la réaction électrochimique. L'oxygène se forme simultanément à l'anode. j) En sortie des échangeurs (23), la vapeur d'eau (19) ayant servi à vaporiser l'eau déminéralisée, pourra être condensée (32), et orientée vers le réservoir de stockage amont (2). k) En sortie de l'échangeur (27), une partie du courant de sortie de la cathode (la vapeur d'eau mélangée à l'hydrogène) (29) est comprimée et sera injectée dans les tubes à détonation (4 et 4'), par l'intermédiaire du moyen d'admission (47), pendant la phase de l'initiation et de la propagation de la détonation initiale. Le reste de ce courant est condensé puis séparé dans un séparateurballon (33) ou une série de séparateurs ballons en équilibre de phases. L'hydrogène (29') sortant du séparateur (33) est ensuite comprimé et stocké à haute pression (34) ou sous forme solide en le fixant à un support métallique, tel que du magnésium, par exemple. Dans ce cas, la vapeur d'eau(19), en sortie de l'échangeur (23), servira à libérer l'hydrogène de son support métallique dans un dispositif dédié. Il sera ensuite utilisé, en partie, dans le procédé comme source d'énergie, tandis que l'eau sortante (35) est recyclée à la pression de l'eau au niveau du mélangeur (22) des deux flux d'eau déminéralisée. L'autre partie de l'hydrogène pourra être commercialisée. En sortie de l'autre échangeur(26), une partie(36) du courant d'oxygène (28) sortant de l'anode est recyclée en tant que gaz vecteur pour balayer le gaz produit à l'intérieur de l'anode. L'autre partie est refroidie et stockée (37) pour une utilisation dans le procédé comme oxydant.
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que 20 l'énergie cinétique de l'eau (1) qui actionne une roue mobile d'une turbine (7) de type Pelton, reliée à un générateur produisant de l'électricité, est générée par ondes de détonation pulsée (45) et par l'énergie thermique cogénèrée par la dite détonation initiale. 25
3. Procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la transformation de l'énergie de surpressions produites par l'onde de détonation et par l'énergie thermique cogénèrée en énergie cinétique s'effectue alternativement dans chacune des deux chambres 30 d'admission d'eau (21) d'un injecteur fixe (3) ou des injecteurs fixes (3).
4. Procédé selon les revendications précédentes caractérisé en ce que les tubes à détonation (4et4') ont pour objet de produire par cycles alternatifs des ondes 35 de détonation pulsées (28), et simultanément de produire de l'énergie thermique par un transfert rapide de la chaleur des gaz brûlés issus de la détonation initiale vers la vapeur d'eau et l'hydrogène (29) produits par le réacteur d'électrolyse (30) à haute température(EHT) et 40 introduits, au moyen de l'admission (47), en quantitédéterminée dans chacun des tubes à détonation pendant la phase de l'initiation et de la propagation de la détonation initiale.
5. Installation de production électrique thermo- hydraulique à cogénération mettant en oeuvre le procédé selon les revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comporte: - Un réservoir amont (2) pour le stockage de l'eau (1). - Une enceinte (9) insonorisée, et équipée de systèmes de ventilation et d'extraction de gaz et de vapeur d'eau, destinée à recevoir au moins une turbine (7) de type Pelton par exemple, munie d'une roue mobile comportant des augets (6) sur sa périphérie, protégée par une bâche en tôle d'acier (10) permettant de protéger la roue et de récupérer l'eau (1) envoyée à grande vitesse sur les augets (6), un ou des injecteurs fixes (3) pourvus chacun d'au moins deux tubes à détonation (4et4'), ou, de préférence plus que deux tubes, et une conduite (11) permettant à l'eau (1), ayant actionné la roue de la turbine (7), de s'écouler par gravité vers un réservoir aval (12) de type séparateur ballon vertical diphasique. - En aval du séparateur (12), l'installation comporte un dispositif de traitement physico-chimique (13) permettant d'éliminer les polluants contenus dans l'eau, et de 25 rectifier le pH de l'eau. - Un dispositif de déminéralisation (14). - Un échangeur (15) pour refroidir, si nécessaire, l'eau qui est orientée ensuite, vers le réservoir amont (2) dans lequel des rajouts d'eau fraîche (18) seront 30 effectués. - Au moins un surchauffeur électrique auxiliaire (20). - Un ou des échangeurs thermiques (23) permettant de vaporiser l'eau déminéralisée (18). - Un dispositif de mélange (22) des deux flux d'eau 35 déminéralisée.- Deux séries d'échangeurs thermiques ( 26 et 27) qui récupèrent la chaleur des flux de sortie du réacteur d'électrolyse (30). - Au moins un surchauffeur électrique (31). - Au moins un réacteur d'électrolyse haute température (30). - Au moins un séparateur ballon (33). - Un condenseur (32). - Un réservoir de stockage de l'hydrogène (34). 10 - Un réservoir de stockage de l'oxygène (37). - Des pompes, des compresseurs et des moyens de transport des fluides. - Une autre enceinte est destinée à recevoir au moins un générateur entraîné par un arbre de 15 transmission horizontal fixé à la turbine, permettant la production d'électricité. - Des moyens techniques de production, de gestion, de contrôles, et de sécurité, ainsi que des unités de contrôle commandes. 20
6. Installation selon la revendication précédente caractérisée en ce que les tubes à détonation (4 et 4') fixés en amont d'un injecteur fixe (3), en matériaux appropriés ayant des capacités thermomécaniques importantes, comportent chacun, une chambre de combustion 25 ou d'explosion (39) cylindrique délimitée par deux extrémités. Cette chambre peut être revêtue d'un dépôt d'un matériau assurant une protection contre l'oxydation, la corrosion et la chaleur, et pouvant comporter une spirale dite « de Shchelkin »(48), en matériau approprié. 30 L'une des extrémités (40) est fermée. L'autre extrémité (41) est ouverte, et aboutit dans la chambre d'admission d'eau (38) de l'injecteur (3). La chambre d'admission d'eau est séparée du tube à détonation par unclapet anti retour à battant (49) fixé dans la dite chambre. l'injecteur (3) comporte deux chambres cylindriques d'admission (38) de l'eau (1). Dans ces chambres, l'eau est admise par alternance en fonction des cycles alternatifs de détonation qui se déroulent dans les tubes à détonation (4 et 4') qui se trouvent en amont de l'injecteur (3) ou des injecteurs (3). Ces tubes sont munis du coté fermé (40) d'un système d'injection (42) de gaz combustible sous pression, tel que de l'hydrogène (29'), et d'un autre système d'injection (43) d'oxydant tel que de l'oxygène (28). Les tubes (4 et 4') comportent également un dispositif d'allumage commandé(44) telle qu'une bougie permettant de produire une étincelle servant à détoner le mélange gazeux combustible(oxydant/réducteur). Les dits tubes à détonation (4 et 4') comportent au niveau de l' extrémité fermée (40) un moyen d'admission (47) de vapeur d'eau mélangée à l'hydrogène (29). Chaque tube à détonation est pourvu d'un système de refroidissement par circulation d'eau déminéralisée (18).
7. Installation selon les revendications 5 et 6 caractérisée en ce que la puissance de l'installation est déterminée par l'énergie de surpression développée par le processus de combustion de la détonation et par celle qui est cogénérée, par le nombre de tubes à détonation, par le nombre d'injecteurs, par la fréquence des cycles de détonation alternatifs, par le volume d'eau admis dans chacune des chambres d'admission d'eau des injecteurs, par le nombre de turbines et de générateurs d'électricité et par leurs dimensions.
8. Installation selon les revendications de 5 à 7 caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs injecteurs fixes (3) équipés de tubes à détonation (4 et 4' )
9. Installation selon les revendications de 5 à 8 caractérisée en ce qu'un injecteur (3) comporte plusieurs tubes à détonation.
10. Installation selon les revendications de 5 à 9 caractérisée en ce qu'elle peut être équipée de plusieurs 40 turbines et de plusieurs générateurs d'électricité.