FR3061707A1 - Dispositif de generation de dihydrogene gazeux - Google Patents

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Nicolas AUTRUSSON
Philippe Lopez
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Airbus Safran Launchers SAS
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Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) de génération de dihydrogène gazeux, comprenant au moins : - un élément de distribution (3) ayant une forme tubulaire destiné à contenir un matériau de stockage d'hydrogène (5), - un système de convoyage (7) comprenant au moins un compartiment (75a-75n) de réception du matériau de stockage d'hydrogène, le système de convoyage étant configuré pour mettre en mouvement ledit au moins un compartiment entre une première position (P1) dans laquelle le compartiment est en communication avec l'élément de distribution et une deuxième position (P2) dans laquelle le compartiment est en communication avec un réservoir de récupération du matériau de stockage d'hydrogène usagé, et - un organe de chauffage (9) configuré pour chauffer ledit au moins un compartiment lors de sa mise en mouvement par le système de convoyage.

Description

© Titulaire(s) : AIRBUS SAFRAN LAUNCHERS SAS Société par actions simplifiée.
O Demande(s) d’extension :
© Mandataire(s) : CABINET BEAU DE LOMENIE.
© DISPOSITIF DE GENERATION DE DIHYDROGENE GAZEUX.
FR 3 061 707 - A1 (57) L'invention concerne un dispositif (1 ) de génération de dînydrogène gazeux, comprenant au moins:
- un élément de distribution (3) ayant une forme tubulaire destiné à contenir un matériau de stockage d'hydrogène (5),
- un système de convoyage (7) comprenant au moins un compartiment (75a-75n) de réception du matériau de stockage d'hydrogène, le système de convoyage étant configuré pour mettre en mouvement ledit au moins un compartiment entre une première position (P1 ) dans laquelle le compartiment est en communication avec l'élément de distribution et une deuxième position (P2) dans laquelle le compartiment est en communication avec un réservoir de récupération du matériau de stockage d'hydrogène usagé, et
- un organe de chauffage (9) configuré pour chauffer ledit au moins un compartiment lors de sa mise en mouvement par le système de convoyage.
Figure FR3061707A1_D0001
Figure FR3061707A1_D0002
Arrière-plan de l'invention
L'invention concerne un dispositif pour la génération de dihydrogène gazeux destiné notamment à alimenter une pile à combustible montée dans un aéronef.
Divers dispositifs de génération de dihydrogène permettant d'alimenter une pile à combustible sont connus de l'état de la technique. Dans ces dispositifs, un matériau de stockage d'hydrogène est chauffé afin de libérer le dihydrogène gazeux. Il serait toutefois souhaitable de perfectionner ces dispositifs en les rendant plus compacts et en améliorant l'efficacité de traitement du matériau de stockage d'hydrogène.
Objet et résumé de l'invention
L'invention vise à répondre au besoin précité et propose, selon un premier aspect, un dispositif de génération de dihydrogène gazeux, comprenant au moins :
- un élément de distribution ayant une forme tubulaire destiné à contenir un matériau de stockage d'hydrogène,
- un système de convoyage comprenant au moins un compartiment de réception du matériau de stockage d'hydrogène, le système de convoyage étant configuré pour mettre en mouvement ledit au moins un compartiment entre une première position dans laquelle le compartiment est en communication avec l'élément de distribution et une deuxième position dans laquelle le compartiment est en communication avec un réservoir de récupération du matériau de stockage d'hydrogène usagé, et
- un organe de chauffage configuré pour chauffer ledit au moins un compartiment lors de sa mise en mouvement par le système de convoyage.
Dans l'invention, le chauffage est réalisé alors que le matériau de stockage est mis en mouvement de la première à la deuxième position. Cela permet avantageusement de mettre à profit le trajet depuis l'élément de distribution vers le réservoir de stockage afin de réaliser le chauffage et libérer le dihydrogène gazeux. En outre, il n'y a pas lieu d'interrompre le mouvement du matériau de stockage afin de procéder au chauffage. L'invention fournit ainsi un dispositif de génération de dihydrogène gazeux compact permettant un traitement efficace du matériau de stockage d'hydrogène présent dans le ou les compartiment(s).
Dans un exemple de réalisation, le système de convoyage comprend une pluralité de compartiments de réception du matériau de stockage d'hydrogène.
Un tel dispositif permet de réaliser le chauffage simultané de plusieurs compartiments, soit d'une grande quantité de matériau de stockage d'hydrogène, et par conséquent de fournir un débit de dihydrogène gazeux élevé. Un tel dispositif est avantageux en particulier lorsqu'il est relié à une pile à combustible afin de permettre la génération d'une puissance électrique élevée.
Dans un exemple de réalisation, le système de convoyage est configuré pour transporter ledit au moins un compartiment le long d'un chemin de convoyage en boucle fermée.
Une telle caractéristique permet de réduire la distance que le compartiment doit parcourir une fois arrivé dans la deuxième position pour rejoindre à nouveau la première position et ré-initier un cycle de génération de dihydrogène gazeux. Cela participe à améliorer davantage encore la rapidité de production du dihydrogène gazeux.
Dans un exemple de réalisation, le chemin de convoyage a une forme circulaire.
Dans un exemple de réalisation, le système de convoyage est configuré pour transporter ledit au moins un compartiment le long d'un chemin de convoyage et l'organe de chauffage s'étend le long d'une partie dudit chemin de convoyage.
Dans un exemple de réalisation, l'élément de distribution présente un rétrécissement de section situé du côté du compartiment lorsque ce dernier est dans la première position ainsi qu'un élément élastiquement déformable situé du côté du compartiment lorsque ce dernier est dans la première position, ledit élément élastiquement déformable étant configuré pour venir en contact avec une portion du système de convoyage située au voisinage du compartiment lors de la mise en mouvement du compartiment par le système de convoyage.
Une telle caractéristique est avantageuse dans le cas où le matériau de stockage est sous forme granulaire dans la mesure où elle permet, comme il sera détaillé plus bas, de contrôler de manière relativement simple la quantité de matériau de stockage distribuée dans le ou les compartiments. Cela permet, en particulier, de s'affranchir d'un élément doseur tiers rapporté sur l'élément de distribution afin de contrôler cette quantité délivrée et d'éviter que la distribution ne soit négativement affectée par le phénomène de voûte granulaire.
La présente invention vise également un système de génération d'énergie électrique comprenant au moins :
- un dispositif tel que décrit plus haut,
- une pile à combustible comprenant une anode reliée audit dispositif et une cathode reliée à une source de dioxygène.
La source de dioxygène comporte par exemple un réservoir stockant de l'oxygène sous pression ou de l'air comprimé.
La présente invention vise également un aéronef équipé d'un système de génération d'énergie électrique tel que décrit plus haut.
La présente invention vise encore un procédé de génération de dihydrogène gazeux mettant en œuvre un dispositif tel que décrit plus haut, le procédé comprenant au moins les étapes suivantes :
- dépôt du matériau de stockage d'hydrogène contenu dans l'élément de distribution dans ledit au moins un compartiment dans la première position,
- mise en mouvement dudit compartiment contenant le matériau de stockage d'hydrogène entre la première et la deuxième position par le système de convoyage, le matériau de stockage d'hydrogène étant chauffé par l'organe de chauffage lors de cette mise en mouvement afin de générer le dihydrogène gazeux, et
- dépôt du matériau de stockage d'hydrogène usagé dans le réservoir de récupération lorsque le compartiment atteint la deuxième position.
Dans un exemple de réalisation, le matériau de stockage d'hydrogène peut être sous forme granulaire.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 représente une vue éclatée d'un premier exemple de dispositif selon l'invention,
- la figure 2 représente, en vue de dessus et de manière partielle, le dispositif illustré à la figure 1,
- la figure 3 représente le dispositif des figures 1 et 2 à l'état complètement assemblé,
- les figures 4A et 4B sont des vues développées, partielles et schématiques, du dispositif des figures 1 à 3 qui représentent un détail de l'élément de distribution,
- la figure 5 représente, de manière schématique et partielle, un second exemple de dispositif selon l'invention, et
- la figure 6 représente un exemple de système de génération d'énergie électrique selon l'invention.
Description détaillée de modes de réalisation
La figure 1 est une vue éclatée d'un premier exemple de dispositif 1 de génération de dihydrogène gazeux selon l'invention.
Le dispositif 1 comprend un élément de distribution 3 ayant une forme tubulaire. L'élément de distribution 3 définit un volume intérieur dans lequel un matériau de stockage d'hydrogène 5 est présent. Le matériau de stockage d'hydrogène 5 est ici sous forme granulaire mais peut se présenter sous une autre forme comme il sera évoqué plus bas. Le matériau de stockage d'hydrogène 5 peut être sous la forme d'une poudre, de billes ou de pastilles. Le matériau de stockage d'hydrogène 5 peut par exemple être du borazane (« ammonia borane ») éventuellement associé à un ou plusieurs additifs. Le dihydrogène gazeux peut être produit à partir de la décomposition thermique du matériau de stockage d'hydrogène 5. En variante, le matériau de stockage d'hydrogène 5 peut comprendre une pluralité de billes encapsulant le dihydrogène gazeux, ces billes présentant une paroi apte à devenir perméable au dihydrogène sous l'effet de la chaleur. Une telle paroi peut par exemple être en silice ou en polyuréthane. Une manière de distribuer le matériau de stockage d'hydrogène 5 contenu dans l'élément de distribution 3 sera décrite plus bas en lien avec les figures 4A et 4B.
Le dispositif 1 comprend en outre un système de convoyage 7. Le système de convoyage 7 comprend un élément de convoyage 71, ici sous la forme d'une plaque, superposé à un support 73 lequel est ici sous la forme d'un plateau. L'élément de convoyage 71 est id multicompartimenté et définit ainsi une pluralité de compartiments 75a-75n destinés à recevoir le matériau de stockage 5 provenant de l'élément de distribution 3. Les compartiments 75a-75n peuvent être définis par une pluralité de perforations réalisées dans l'épaisseur de l'élément multicompartimenté 71. Ces perforations peuvent ou non être traversantes. Les compartiments 75a-75n peuvent être positionnés autour d'une portion centrale 71a de l'élément 71. La portion centrale 71a peut ou non être pleine (non ajourée). Les compartiments 75a-75n peuvent ou non être régulièrement espacés. L'élément multi-compartimenté 71 est bien entendu choisi en un matériau compatible avec la génération de dihydrogène gazeux. L'élément 71 peut par exemple être formé d'un matériau métallique, comme de l'acier inoxydable 316L. L'élément multicompartimenté 71 peut présenter un centre de symétrie C. L'élément multi-compartimenté 71 est ici de forme circulaire et a une forme de barillet. On pourrait, en variante, utiliser un élément multi-compartimenté ayant une autre forme comme une forme polygonale, par exemple hexagonale ou carrée.
Le système de convoyage 7 comprend en outre, dans l'exemple illustré, un système de déplacement 77 fonctionnant par accouplement magnétique.
Dans l'exemple illustré, le système de déplacement comprend un premier élément magnétique rotatif 80a et un deuxième élément magnétique rotatif 80b. Le support 73 est présent entre le premier élément magnétique 80a et le deuxième élément magnétique 80b. Le système de déplacement 77 comprend en outre un moteur (non représenté) qui est configuré pour imposer une rotation au premier élément magnétique 80a autour de l'axe X. Le premier élément magnétique 80a est configuré pour, lors de sa rotation, entraîner le deuxième élément magnétique 80b en rotation autour de l'axe X (accouplement magnétique entre les éléments 80a et 80b). Le deuxième élément magnétique 80b est solidaire de l'élément multi-compartimenté 71 et permet ainsi d'entraîner cet élément 71 en rotation autour de l'axe X. Le deuxième élément magnétique 80b est par exemple soudé à l'élément 71. Le système de déplacement 77 comprenant le premier élément magnétique 80a et le deuxième élément magnétique 80b solidaire de l'élément 71 permet, par conséquent, de mettre en rotation les compartiments 75a-75n autour de l'axe X. Un élément supplémentaire permettant de réduire le frottement entre le deuxième élément magnétique 80b le support 73 peut être présent. Cet élément peut par exemple être une liaison pivot avec coussinet, par exemple en bronze, ou un roulement. Il est par ailleurs possible d'utiliser un matériau magnétique pour constituer l'élément 71 et auquel cas de s'affranchir de l'élément magnétique additionnel 80b.
Dans cet exemple, le système de déplacement 77 est configuré pour mettre en rotation l'élément multi-compartimenté 71 autour de l'axe X. Ce mouvement de rotation est matérialisé à la figure 2 par la flèche R. L'élément multi-compartimenté 71 est mobile en rotation. L'élément multicompartimenté 71 est mobile par rapport au support 73 et à l'élément de distribution 3. Lorsque le dispositif 1 est présent dans un aéronef, le support 73 et l'élément de distribution 3 sont fixes par rapport au bâti de l'aéronef. L'axe X peut passer par le centre de symétrie C de l'élément multi-compartimenté 71. La mise en œuvre d'un accouplement magnétique pour mettre en rotation l'élément multi-compartimenté 71 permet avantageusement d'avoir une étanchéité au dihydrogène gazeux optimale. D'autres solutions sont toutefois utilisables pour mettre en rotation l'élément 71. On pourrait ainsi mettre en rotation l'élément 71 à l'aide d'un arbre rotatif traversant le support 73 et relié à un moteur. Auquel cas, un joint d'étanchéité peut être prévu au niveau de la zone du support traversée par l'arbre rotatif afin de garantir une étanchéité satisfaisante au dihydrogène gazeux.
Dans cet exemple, le système de convoyage 7 est configuré pour transporter la pluralité de compartiments 75a-75n le long d'un chemin de convoyage CC en boucle fermée (voir figure 2). Le chemin de convoyage CC présente une première position angulaire PI qui est située en dessous de l'élément de distribution 3. Lorsqu'un compartiment 75a75n est présent à la première position angulaire PI, ce dernier est en communication avec l'intérieur de l'élément de distribution 3 et peut recevoir le matériau 5.
Le dispositif 1 comprend en outre un organe de chauffage 9 qui est configuré pour chauffer l'intérieur des compartiments 75a-75n lors de leur mise en mouvement par le système de déplacement 77. Plus précisément, l'organe de chauffage 9 est dans l'exemple illustré porté par le support 73. L'élément multi-compartimenté 71 est mobile par rapport à l'organe de chauffage 9. L'organe de chauffage 9 est fixe lors de la mise en mouvement des compartiments 75a-75n. L'organe de chauffage 9 peut être situé entre le support 73 et l'élément multi-compartimenté 71. La face Fl du support 73 située du côté de l'élément 71 peut comme illustré présenter une rainure circonférentielle 74 dans laquelle l'organe de chauffage 9 est logé. L'organe de chauffage 9 comprend un ou plusieurs fils chauffants 91a qui s'étendent le long du chemin de convoyage CC. Les fils chauffants 91a s'étendent sur une partie seulement du chemin de convoyage CC sur une portion de chauffage PC. La portion de chauffage PC s'étend angulairement autour de l'axe X. L'organe de chauffage 9 s'étend angulairement autour de l'axe X. La portion de chauffage PC peut s'étendre autour de l'axe X sur une étendue angulaire al supérieure ou égale à 180° et strictement inférieure à 360°C. La portion de chauffage PC est espacée de la première position PI. Ainsi, la première position PI n'est pas située dans la portion de chauffage PC. La portion de chauffage PC s'étend angulairement autour de l'axe X entre une première extrémité PCI et une deuxième extrémité PC2, chacune des première PCI et deuxième PC2 extrémités étant située à une distance non nulle de la première position PI. L'angle a2 mesuré autour de l'axe X séparant la première position PI de la première extrémité PCI peut par exemple être supérieur ou égal à 20°, voire compris entre 20° et 30°. L'angle a3 mesuré autour de l'axe X séparant la première position PI de la deuxième extrémité PC2 peut par exemple être supérieur ou égal à 20°, voire compris entre 20° et 30°.
L'exemple illustré met en œuvre un organe de chauffage 9 résistif. On pourrait en variante utiliser un chauffage par induction auquel cas le dispositif comporterait un inducteur permettant de réaliser directement le chauffage par induction de l'élément multi-compartimenté ou d'un suscepteur distinct de cet élément positionné à proximité de ce dernier. D'autres moyens de chauffage du volume intérieur des compartiments peuvent être utilisés comme un chauffage par voie laser ou par micro-ondes.
Le chauffage réalisé par l'organe de chauffage 9 permet de libérer le dihydrogène gazeux. Le dispositif 1 présente une partie supérieure 20 positionnée sur le support 73 afin de définir une enceinte de génération du dihydrogène gazeux. La partie supérieure 20 comprend un premier canal 22 dans lequel est présent l'élément de distribution 3. Dans l'exemple illustré, le premier canal 22 s'étend selon un axe colinéaire à l'axe X. La partie supérieure 20 comprend en outre un deuxième canal d'extraction de l'hydrogène 24 en communication avec l'intérieur de l'enceinte. Ce canal d'extraction s'étend selon un axe colinéaire à l'axe X. On peut positionner dans l'enceinte au-dessus des compartiments 75a-75n un élément de retenue du matériau de stockage d'hydrogène (non représenté) permettant d'éviter que le matériau de stockage d'hydrogène ne sorte des compartiments 75a-75n. Bien entendu, cet élément de retenue sera choisi pour ne pas faire obstacle à l'écoulement du dihydrogène gazeux généré tout en retenant le matériau de stockage, l'élément de retenue peut par exemple être poreux et se présenter sous la forme d'une grille. La présence de cet élément de retenue est avantageuse notamment lorsque le dispositif 1 est monté dans un aéronef afin de garantir que le matériau de stockage reste dans les compartiments 75a-75n quelles que soient les accélérations ou vibrations de l'aéronef. Le canal d'extraction 24 est positionné dans la portion de chauffage PC, par exemple à égale distance des première PCI et deuxième PC2 extrémités comme illustré. Le dihydrogène gazeux généré lors du chauffage du matériau 5 présent dans les compartiments 75a-75n est destiné à être extrait au travers du deuxième canal d'extraction 24. L'exemple illustré montre une partie supérieure 20 qui comprend une portion centrale 20a autour de laquelle est présente une portion périphérique 20b. La portion périphérique 20b peut s'étendre angulairement autour de l'axe X entre la première extrémité PCI et la deuxième extrémité PC2. La portion périphérique 20b fait saillie par rapport à la portion centrale 20a. En outre, la hauteur h de la portion périphérique 20b peut, comme illustré, être variable lorsque l'on se déplace le long de la portion de chauffage PC. Le deuxième canal d'extraction 24 peut comme illustré être présent à la position Pmax de hauteur maximale de la portion périphérique 20b. Dans une variante non illustrée, la portion périphérique 20b fait saillie par rapport à la portion centrale 20a et présente une hauteur sensiblement constante. Dans une autre variante non illustrée, la partie supérieure 20 ne présente pas de portion périphérique 20b en saillie, la partie supérieure 20 ayant dans ce cas une forme de disque (forme plate) depuis lequel s'étendent verticalement les canaux 22 et 24.
Le chemin de convoyage CC définit une deuxième position angulaire P2 dans laquelle débouche un canal d'évacuation 26. Le canal d'évacuation 26 débouche dans l'enceinte et est solidaire du support 73. Le canal d'évacuation 26 s'étend selon un axe colinéaire à l'axe X. Le canal d'évacuation 26 met en communication le matériau usagé situé à la deuxième position P2 avec un réservoir de récupération du matériau de stockage d'hydrogène usagé (non représenté).
En fonctionnement, les compartiments 75a-75n sont mis en rotation autour de l'axe X et passent successivement en dessous de l'élément de distribution 3 afin de recevoir le matériau de stockage 5. La rotation des compartiments 75a-75n est ensuite poursuivie. Les compartiments 75a-75n traversent alors la portion de chauffage PC dans laquelle ils sont chauffés par l'organe de chauffage 9 afin de libérer le dihydrogène gazeux. Les compartiments 75a-75n passent d'abord par la première extrémité PCI puis atteignent la deuxième extrémité PC2. Le chauffage du matériau 5 par l'organe de chauffage 9 est ainsi réalisé alors que les compartiments sont animés d'une vitesse non nulle. On notera, par ailleurs, qu'il n'y a pas lieu de prévoir une enceinte séparée dans laquelle le chauffage du matériau de stockage d'hydrogène est réalisé, ce qui participe à rendre le dispositif 1 particulièrement compact. Une fois que les compartiments 75a-75n ont traversé la portion de chauffage PC afin de libérer le dihydrogène gazeux, le matériau de stockage usagé présent dans ces compartiments 75a-75n est évacué par gravité à l'extérieur de l'enceinte au travers du canal 26 situé à la deuxième position P2. La deuxième position P2 est située entre la deuxième extrémité PC2 et la première position PI. Les compartiments 75a-75n retournent ainsi ensuite si nécessaire à la première position PI pour à nouveau être chargés en matériau 5 afin de générer une quantité supplémentaire de dihydrogène gazeux. Durant le procédé de génération de dihydrogène gazeux, la mise en mouvement des compartiments 75a-75n peut ne pas être interrompue au moins entre la première position PI et la deuxième position P2. Dans ce cas, les compartiments 75a-75n sont continûment mis en mouvement entre la première position PI et la deuxième position P2, la mise en mouvement des compartiments 75a-75n n'étant notamment pas interrompue lors de leur chauffage.
Le fait d'avoir une portion de chauffage PC à distance de la première position PI est avantageux afin de réduire tout risque d'initiation intempestive du matériau 5 présent dans l'élément de distribution 3. En effet, cela permet au compartiment 75a-75n se déplaçant depuis la deuxième extrémité PC2 vers la première position PI pour être à nouveau chargé en matériau 5 d'être refroidi et ainsi d'éviter l'initiation intempestive. Le refroidissement des compartiments 75a-75n ainsi réalisé entre la deuxième extrémité PC2 et la première position PI peut être un refroidissement passif ou un refroidissement actif par circulation d'un fluide de refroidissement à proximité.
Comme mentionné plus haut, il est avantageux que le chemin de convoyage CC définisse un circuit fermé afin d'améliorer davantage encore la rapidité de production du dihydrogène gazeux. Une telle configuration limite en effet la distance qu'un compartiment 75a-75n doit parcourir depuis la deuxième position P2 pour rejoindre à nouveau la première position PI. On ne sort toutefois pas du cadre de l'invention lorsque le chemin de convoyage n'est pas en boucle fermée. Dans l'exemple qui vient d'être décrit, le chemin de convoyage CC est de forme circulaire mais on ne sort pas du cadre de l'invention lorsqu'il présente une autre forme.
Il va maintenant être décrit, en lien avec les figures 4A et 4B, un mécanisme envisageable de distribution d'un matériau de stockage sous forme granulaire dans les compartiments 75a-75n.
L'élément de distribution 3 présente un orifice 31 situé du côté de l'élément 71. Le matériau de stockage 5 est destiné à être distribué dans les compartiments 75a-75n au travers de l'orifice 31. L'élément de distribution 3 présente une première section transversale SI située du côté de l'élément 71 qui est inférieure à une deuxième section transversale S2 située du côté opposé à l'élément 71. Ce rétrécissement de section permet de contrôler la distribution du matériau de stockage d'hydrogène 5 du fait de la création d'un phénomène de voûte granulaire (blocage des granules du matériau 5 dans l'élément 3). Le diamètre DI des compartiments 75a-75n est avantageusement supérieur au diamètre
D2 de l'orifice 31. L'élément de distribution 3 présente en outre une surface F2 située du côté de l'élément 71. La surface F2 définit une extrémité de l'élément de distribution 3. L'orifice 31 est situé sur la surface F2.
Un relief élastiquement déformable 33 s'étend, dans l'exemple illustré, en saillie de la surface F2. Le relief élastiquement déformable 33 peut par exemple être sous la forme d'une patte. L'épaisseur e33 du relief 33 peut être strictement inférieure à la longueur 133 du relief comme illustré. Le relief 33 peut s'étendre dans un des compartiments 75a-75n de sorte à venir en contact avec l'élément 71 lors de sa mise en mouvement. Dans l'exemple illustré, le relief 33 vient au contact de la paroi latérale 76 délimitant un des compartiments 75a-75n. Lors de la mise en mouvement de l'élément 71, le relief 33 est déformé, comme illustré à la figure 4A, par appui de la paroi latérale 76 sur ce dernier. Lorsque la paroi latérale 76 dépasse le relief 33, le relâchement de l'appui conduit à la propagation d'une vibration le long de l'élément de distribution 3 qui provoque la distribution du matériau de stockage granulaire 5 dans le compartiment 75a-75n suivant (figure 4B). Ainsi avant propagation de la vibration, le matériau 5 reste stocké dans l'élément de distribution 3 du fait du phénomène de voûte granulaire et, suite à la propagation de la vibration, le matériau de stockage 5 est distribué.
Un tel mode de réalisation est avantageux car il permet de doser la quantité de matériau 5 qui sera délivrée dans chaque compartiment de manière simple, sans affecter l'encombrement du dispositif et en tirant profit du phénomène de voûte granulaire.
On pourrait, dans une variante non illustrée, disposer des reliefs rigides en saillie sur l'élément 71, de tels reliefs étant destinés à venir en contact avec le relief 33 afin d'enclencher la distribution du matériau 5 par le même principe que celui qui vient d'être décrit plus haut. En variante encore, on pourrait placer un ou plusieurs reliefs rigides en saillie sur l'élément 71 et une portion élastiquement déformable définie par des découpes réalisées dans l'élément 3 afin d'obtenir le déclenchement de la distribution du matériau granulaire 5 par le même principe.
Dans tous ces exemples, l'élément de distribution présente un élément élastiquement déformable situé du côté d'un compartiment lorsque ce dernier est dans la première position, cet élément élastiquement déformable étant configuré pour venir en contact avec une portion de l'élément compartimenté 71 située au voisinage du compartiment lors de la mise en mouvement du compartiment. La portion au voisinage du compartiment peut ainsi être la paroi latérale 76 ou un ou plusieurs reliefs rigides en saillie présents sur l'élément 71. Par « portion au voisinage du compartiment », il faut comprendre que cette portion est suffisamment proche du compartiment considéré pour que la distribution du matériau 5 soit effectuée dans ce compartiment après déformation de l'élément déformable par ladite portion.
On ne sort toutefois pas du cadre de l'invention lorsque l'élément de distribution ne présente pas le rétrécissement de section illustré et lorsque la distribution du matériau est déclenchée d'une autre manière. On peut ainsi par exemple munir l'orifice de l'élément de distribution 3 d'un clapet actionnable qui est ouvert afin de délivrer le matériau lorsque le compartiment passe en dessous de l'orifice.
On ne sort pas non plus du cadre de la présente invention lorsque le matériau de stockage d'hydrogène n'est pas sous forme granulaire. Le matériau de stockage d'hydrogène peut ainsi par exemple être sous forme liquide, ce dernier étant par exemple une suspension ou une solution de borazane. Dans ce cas, l'élément de distribution est muni d'un organe de distribution, comme une pompe doseuse, qui permet de délivrer la quantité souhaitée de matériau dans le ou les compartiments.
On a représenté en lien avec la figure 5 un deuxième exemple de dispositif 10 selon l'invention. Dans cet exemple, le système de convoyage 107 comprend une bande 171 multi-compartimentée ainsi que deux rouleaux 177a et 177b configurés pour faire avancer la bande 171 dans la direction d'avance A représentée. Dans l'exemple illustré, le système est sous la forme d'une chenille. La bande 171 s'étend en boucle fermée autour des rouleaux 177a et 177b. Les rouleaux 177a et 177b sont configurés pour permettre à la bande 171 de se déplacer en boucle fermée le long du chemin de convoyage CCI.
Le dispositif 10 comprend un élément de distribution tubulaire 30 tel que décrit plus haut renfermant un matériau de stockage d'hydrogène 5. L'élément de distribution 30 est présent à la première position Pli. De manière analogue à ce qui a été décrit plus haut, les compartiments 175a-175n passent en dessous de l'élément de distribution tubulaire 30 afin d'être remplis par le matériau de stockage 5. Ces compartiments 175a-175n ainsi remplis passent ensuite à proximité d'un élément chauffant 109 afin de libérer le dihydrogène gazeux. Lorsque les compartiments 175a-175n passent au niveau d'une deuxième position P21, le matériau usagé 5a est ensuite, comme illustré, évacué par gravité dans un réservoir 110 de récupération situé en dessous de la chenille. Le mouvement des compartiments 175a-175n peut ensuite être poursuivi, si besoin, afin que ces derniers soient à nouveau remplis par le matériau de stockage 5.
On a représenté en lien avec la figure 6 un exemple de système 200 de production d'énergie électrique selon l'invention. Le système 200 comprend un dispositif 1 de génération de dihydrogène gazeux et une pile à combustible 202. La pile à combustible 202 comprend une anode 204 reliée audit dispositif 1 par le canal 206, une cathode 208 reliée à une source de dioxygène gazeux 210 par le canal 212 et un système de refroidissement 214. Le canal d'extraction de l'hydrogène 24 est relié à l'anode 204 par le canal 206. La présence du système de refroidissement 214 est optionnelle. La source de dioxygène gazeux 210 peut par exemple être un dispositif de stockage d'oxygène sous pression, par exemple sous la forme d'une bouteille d'oxygène sous pression. En variante, le dioxygène acheminé à la pile à combustible peut être prélevé dans l'air environnant. La pile à combustible 202 est configurée pour alimenter un dispositif en énergie électrique (non représenté). Ce système 200 peut être embarqué dans un aéronef.
L'expression « compris(e) entre ... et ... » doit se comprendre comme incluant les bornes.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif (1 ; 10) de génération de dihydrogène gazeux, comprenant au moins :
    - un élément de distribution (3 ; 30) ayant une forme tubulaire destiné à contenir un matériau de stockage d'hydrogène (5),
    - un système de convoyage (7 ; 107) comprenant au moins un compartiment (75a-75n ; 175a-175n) de réception du matériau de stockage d'hydrogène, le système de convoyage étant configuré pour mettre en mouvement ledit au moins un compartiment entre une première position (PI ; Pli) dans laquelle le compartiment est en communication avec l'élément de distribution et une deuxième position (P2 ; P21) dans laquelle le compartiment est en communication avec un réservoir (110) de récupération du matériau de stockage d'hydrogène usagé (5a), et
    - un organe de chauffage (9 ; 109) configuré pour chauffer ledit au moins un compartiment lors de sa mise en mouvement par le système de convoyage.
  2. 2. Dispositif (1 ; 10) selon la revendication 1, dans lequel le système de convoyage (7 ; 107) comprend une pluralité de compartiments (75a-75n ; 175a-175n) de réception du matériau de stockage d'hydrogène.
  3. 3. Dispositif (1 ; 10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le système de convoyage (7 ; 107) est configuré pour transporter ledit au moins un compartiment (75a-75n ; 175a-175n) le long d'un chemin de convoyage (CC ; CCI) en boucle fermée.
  4. 4. Dispositif (1) selon la revendication 3, dans lequel le chemin de convoyage (CC) a une forme circulaire.
  5. 5. Dispositif (1 ; 10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le système de convoyage (7 ; 107) est configuré pour transporter ledit au moins un compartiment (75a-75n ; 175a-175n) le long d'un chemin de convoyage (CC ; CCI) et dans lequel l'organe de chauffage (9 ; 109) s'étend le long d'une partie dudit chemin de convoyage.
  6. 6. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'élément de distribution (3) présente un rétrécissement de section (SI) situé du côté du compartiment (75a-75n) lorsque ce dernier est dans la première position (PI) ainsi qu'un élément élastiquement déformable (33) situé du côté du compartiment lorsque ce dernier est dans la première position, ledit élément élastiquement déformable étant configuré pour venir en contact avec une portion (76) du système de convoyage située au voisinage du compartiment lors de la mise en mouvement du compartiment par le système de convoyage (7).
  7. 7. Système (200) de génération d'énergie électrique comprenant au moins :
    - un dispositif (1 ; 10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,
    - une pile à combustible (202) comprenant une anode (204) reliée audit dispositif et une cathode (208) reliée à une source de dioxygène (210).
  8. 8. Aéronef équipé d'un système (200) selon la revendication 7.
  9. 9. Procédé de génération de dihydrogène gazeux mettant en œuvre un dispositif (1 ; 10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, le procédé comprenant au moins les étapes suivantes :
    - dépôt du matériau de stockage d'hydrogène (5) contenu dans l'élément de distribution (3 ; 30) dans ledit au moins un compartiment (75a-75n ; 175a-175n) dans la première position (PI ; Pli),
    - mise en mouvement dudit compartiment contenant le matériau de stockage d'hydrogène entre la première et la deuxième position (P2 ; P21) par le système de convoyage (7 ; 107), le matériau de stockage d'hydrogène étant chauffé par l'organe de chauffage (9 ; 109) lors de cette mise en mouvement afin de générer le dihydrogène gazeux, et
    - dépôt du matériau de stockage d'hydrogène usagé (5a) dans le réservoir de récupération (110) lorsque le compartiment atteint la deuxième position (P2 ; P21).
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  10. 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le matériau de stockage d'hydrogène (5) est sous forme granulaire.
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