FR3111641A1 - Procédé de maturation d’au moins un liquide alcoolisé avec destruction ou récupération de composés volatils et installation correspondante - Google Patents

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Renaud Pascal Michel Maroy
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Maroy Olivier
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Abstract

Procédé de vinification, de distillation, de maturation ou de transfert d’au moins un liquide alcoolisé (5), le liquide alcoolisé (5) étant destiné à devenir une boisson alcoolisée ou un ingrédient de boisson alcoolisé, le procédé comprenant au moins les étapes suivantes : utilisation d’une enceinte (15) et contenant au moins un conteneur (24) renfermant le liquide alcoolisé (5)maturation du liquide alcoolisé (5) dans le conteneur (24), la maturation relâchant dans l’atmosphère interne (17) des composés volatils provenant du liquide alcoolisé (5),extraction (28) de l’enceinte (15) d’une partie de l’atmosphère interne (17) pour obtenir un mélange gazeux (32) traitement (28) du mélange gazeux (32) permettant d’extraire au moins un mélange gazeux résiduel (34) appauvri en lesdits composés volatils par rapport au mélange gazeux (32) évacuation (40) d’au moins une partie, de préférence la totalité, du mélange gazeux résiduel (34) à l’extérieur de l’enceinte (15), etadmission d’air (45) dans l’enceinte (15) pour réaliser au moins une partie de l’étape d’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) de l’enceinte (15)

Description

Procédé de maturation d’au moins un liquide alcoolisé avec destruction ou récupération de composés volatils et installation correspondante
La présente invention concerne un procédé de maturation d’au moins un liquide alcoolisé dans un conteneur au moins en partie en bois.
L’invention concerne également une installation de maturation d’au moins un liquide alcoolisé.
Les liquides alcoolisés concernés sont des vins, des eaux de vie, ou des vins mélangés à des eaux de vie, qui vieillissent dans des tonneaux, barriques, foudres ou fût de bois, le plus souvent en chêne, entreposés dans un chai. Les chais sont des lieux, entrepôts, bâtiments ou pièces où sont stockés vins ou eaux de vie pour leur vieillissement en barriques, etc. Les chais sont des espaces clos dans lesquels peu de personnes pénètrent. Ils sont équipés de peu de machines excepté les chariots élévateurs électriques pour la plupart. Les chais récents sont maintenus à une température et à un degré d’hygrométrie optimal pour le vieillissement des vins et eaux de vies.
Des échanges ont lieu pendant des années voire des dizaines d’années entre le liquide alcoolisé et le conteneur, et enrichissent le liquide alcoolisé en composés plus ou moins volatils lui conférant son arôme. L’oxygène présent dans le ciel gazeux du conteneur permet au liquide alcoolisé d’être oxydé de manière irréversible. L’oxygène est renouvelé par un apport d’oxygène provenant du chai à travers les parois du conteneur.
La maturation du liquide alcoolisé relâche à l’extérieur du conteneur des composés volatils en provenance du liquide alcoolisé ou du ciel gazeux. Ces composés volatils présents dans l’atmosphère du chai finissent par s’en échapper et sont, pour cette raison, appelés « part des anges ».
De plus, bien que les concentrations en alcool dans l’atmosphère des chais restent, en mode de fonctionnement, très inférieures aux limites d’explosivité, les accidents provoquant des incendies ne sont pas rares.
En outre, certaines activités liées à la production et à la distribution d’eaux-de-vie ont recours à des ressources fossiles importantes : gaz naturel pour la distillation, pétrole pour le transport.
Enfin, la recherche de nouveaux paramètres de maturation passe actuellement par la construction de nouveaux chais, dont le coût est conséquent.
Cette invention a notamment pour but d’apporter simultanément une solution aux problèmes cités en fournissant un procédé de maturation permettant d’éviter les départs de feu dans les chais ou salles contenant de l’eau-de-vie et d’étouffer rapidement les feux pouvant s’y produire, et également de régler avec précision et à la volée l’intensité des variations des paramètres de maturation et leur atténuation par rapport aux conditions externes au chai. Dans le cas de l’utilisation du procédé dans des chais de vieillissement, ce second avantage permettrait de réduire le coût de recherche de certains nouveaux paramètres de maturation tout en évitant l’écueil d’une homogénéisation de la production. Le procédé apporte ces solutions tout en restant compatible avec le fonctionnement traditionnel d’un chai et les normes alimentaires en vigueur, et si possible d’un coût modeste.
A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de maturation d’au moins un liquide alcoolisé ...
Procédé de vinification, de distillation, de maturation ou de transfert d’au moins un liquide alcoolisé (5), le liquide alcoolisé (5) étant destiné à devenir une boisson alcoolisée ou un ingrédient de boisson alcoolisé, le procédé comprenant au moins les étapes suivantes :
  • utilisation d’une enceinte (15) située dans ou autour d’un chai, et contenant au moins un conteneur (24) renfermant le liquide alcoolisé (5), le conteneur (24) étant au moins en partie en bois ou contenant du bois, et une atmosphère interne (17) comprenant de l’oxygène, l’enceinte (15) étant étanche ou semi-étanche,
  • maturation du liquide alcoolisé (5) dans le conteneur (24), la maturation consommant une partie de l’oxygène présent dans l’atmosphère interne (17) et relâchant dans l’atmosphère interne (17) des composés volatils provenant du liquide alcoolisé (5),
  • extraction (28) de l’enceinte (15) d’une partie de l’atmosphère interne (17) pour obtenir un mélange gazeux (32) à traiter comprenant au moins une partie des composés volatils, le mélange gazeux se retrouvant soit hors de l’enceinte, soit, si le module de traitement dudit mélange gazeux se trouve dans l’enceinte, hors de contact direct avec le reste de l’enceinte,
  • mécanisme anti-feu (19) empêchant toute explosion ou incendie de se propager depuis le module de traitement, ou l’un des modules de traitement, vers l’enceinte (15), ledit mécanisme anti-feu pouvant être notamment un choix de procédé de traitement du mélange gazeux (32) ne pouvant générer d’incendie, ou bien l’obturation, par exemple avec des vannes anti-feu, de toute canalisation rejoignant tout module du procédé de traitement de mélange gazeux ne nécessitant pas de raccordement direct ni indirect avec l’enceinte (15), ou bien la séparation physique du module de traitement d’avec l’enceinte lors de la phase de récupération du condensat (exemple : désorption), ou bien un tuyau d’extraction suffisamment long pour que la concentration en vapeurs alcooliques diminue à mesure que le feu se rapproche de l’enceinte et devienne insuffisante pour que le feu n’entre dans l’enceinte, ou encore un clapet anti-retour en amont, en aval ou intégré à l’extraction de l’enceinte (15) ou un clapet coupe-feu,
  • traitement (28) du mélange gazeux (32) permettant d’extraire au moins un mélange gazeux résiduel (34) appauvri en lesdits composés volatils par rapport au mélange gazeux (32) à traiter soit par un procédé destructif (18) d’au moins une partie des composés volatils avec extraction d’un mélange gazeux résiduel (34) appauvri en lesdits composés volatils par rapport au mélange gazeux (32) à traiter, soit par séparation en ledit mélange gazeux (32) et au moins un gaz, et/ou liquide et/ou solide récupéré (36) contenant au moins une partie des composés volatils du mélange gazeux (32) à traiter, soit les deux.
  • évacuation (40) d’au moins une partie, de préférence la totalité, du mélange gazeux résiduel (34) à l’extérieur de l’enceinte (15), et
  • admission d’air (45) dans l’enceinte (15) par convection forcée, par exemple par une ventilation mécanique incluse dans l’étape d’admission d’air dans l’enceinte (15) ou par une ventilation naturelle durant ladite étape d’admission d’air dans l’enceinte (15) associée à une ventilation mécanique pour réaliser au moins une partie de l’étape d’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) de l’enceinte (15),
  • pilotage (23) du débit de l’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) depuis l’enceinte (15) ou du débit de l’admission d’air dans l’enceinte (15)
  • Le gaz, et/ou liquide et/ou solide récupéré (36) par le traitement du mélange gazeux par séparation n’est pas destiné à devenir une boisson alcoolisée. S’il est alcoolisé, il est utilisé en dehors de tout usage alimentaire, sous sa forme récupérée (36) ou bien transformée. En dehors de tout usage alimentaire, il est destiné à être utilisé non mélangé avec un autre ingrédient. En revanche, le procédé de maturation suit toutes les mesures de régulation en termes alimentaire et de sécurité pour le liquide alcoolisé (5).
Selon des modes particuliers de réalisation, le procédé comprend l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
Procédé comme décrit ci-dessus, comprenant en outre une étape étouffe-feu (21), déclenchée en cas de feu ou d’incendie dans l’enceinte (15) et deux procédés supplémentaires : une vanne ou un système inhérent au procédé d’admission d’air (45) permettant d’empêcher ou de limiter l’entrée de dioxygène par le conduit d’extraction, et une vanne ou un système inhérent au procédé d’extraction (28) permettant d’empêcher ou de limiter l’entrée de dioxygène par le conduit d’extraction. Cette étape utilise à la fois l’étanchéité ou la semi étanchéité de l’enceinte (15) et la limitation ou l’arrêt de l’admission d’air dans l’enceinte (15), préférentiellement en au moins deux des étapes suivantes : évacuation du personnel ou équipement de masques à oxygène, arrêt de l’entrée d’air dans l’enceinte (15) par modification de l’étape de pilotage du débit de l’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) depuis l’enceinte (15) et/ou du débit de l’admission d’air dans l’enceinte (15), attente que le feu s’éteigne par manque d’oxygène dans l’atmosphère interne (17), remise en marche de l’étape de pilotage du débit de l’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) depuis l’enceinte (15) et/ou du débit de l’admission d’air dans l’enceinte (15).
Procédé comme décrit selon un des paragraphes ci-dessus, dans lequel l’enceinte (15) est formée par le chai lui-même, une partie du chai, un conteneur (20) situé dans le chai, ou bien est une salle au sein de laquelle est opérée une étape d’élaboration, de transfert ou de distribution d’une eau de vie ou d’un vin.
Procédé comme décrit selon un des paragraphes ci-dessus dans lequel le pilotage du débit du débit de l’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) depuis l’enceinte (15) ou du débit de l’admission d’air dans l’enceinte (15) est déterminé :
  • soit de manière à obtenir une réduction, potentiellement nulle, de la vitesse de variation et de l’amplitude de variation de certains paramètres influant sur la maturation par rapport aux variations desdits paramètres dans l’atmosphère, ladite modification pouvant varier dans le temps. La limitation de la vitesse et de l’amplitude de variation est obtenue en réduisant le taux de remplacement de l’air du chai,
  • soit, par ajout d’une étape de mesure du taux d’oxygène, d’hygrométrie et/ou du taux en l’un ou plusieurs des composés volatils dans l’atmosphère interne (17) de l’enceinte (15), et de préférence une étape de régulation de l’un ou plusieurs de ces taux.
    Dans les deux cas, le pilotage du débit de l’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) depuis l’enceinte (15) ou du débit de l’admission d’air dans l’enceinte (15) est déterminé de manière statique ou variable dans le temps, par exemple en reproduisant les taux de ces paramètres liés à la maturation soit mesurés depuis un chai de référence, c’est-à-dire n’utilisant pas le procédé selon l’invention, soit enregistrés au fil du temps, soit obtenus par un modèle prédictif. Une variation par rapport à ces taux de référence peut éventuellement être introduite entre les chais pour éviter une homogénéité des eaux-de-vie maturées.
Procédé comme décrit selon un des paragraphes ci-dessus, dans lequel le mécanisme étouffe-feu est réalisé en au moins deux des étapes suivantes : évacuation du personnel ou équipement de masques à oxygène, arrêt de l’entrée d’air dans l’enceinte (15) par modification de l’étape de pilotage du débit de l’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) depuis l’enceinte (15) ou du débit de l’admission d’air dans l’enceinte (15), attente que le feu s’éteigne par manque d’oxygène dans l’atmosphère interne (17), remise en marche de l’étape de pilotage du débit de l’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) depuis l’enceinte (15) ou du débit de l’admission d’air dans l’enceinte (15).
Procédé comme décrit selon un des paragraphes ci-dessus, dans lequel l’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) est réalisée, optionnellement répartie sur au moins une large surface, à un premier endroit de l’enceinte (15), et l’admission d’air est réalisée à un deuxième endroit de l’enceinte (15), optionnellement répartie sur au moins une large surface, le premier endroit et le deuxième endroit étant suffisamment éloigné pour que le mélange gazeux (32) obtenu au moyen de l’extraction de l’enceinte (15) contiennent au moins 10% de l’atmosphère interne (17) dans sa composition. Optionnellement, les deux dispositifs d’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) d’admission d’air dans l’enceinte (15) sont disposés de manière opposée l’un à l’autre dans l’enceinte (15) de façon à créer un balayage gazeux autour du conteneur (24).
Procédé comme décrit selon un des paragraphes ci-dessus, comprenant en outre au moins une étape dans lequel le procédé selon l’invention comprend au moins une étape supplémentaire parmi les étapes suivantes :
  • une étape de stockage du gaz et/ou du liquide et/ou du solide récupéré (36, 36B, 36C, 36D),
  • une étape de transformation du gaz et/ou du liquide et/ou du solide récupéré (36, 36B, 36C, 36D), par exemple une dénaturation des alcools qu’il contient,
  • une étape d’acheminement du gaz et/ou du liquide et/ou du solide récupéré (36, 36B, 36C, 36D) stocké jusque dans la salle de distillation pour réaliser au moins une partie de la combustion nécessaire à la chauffe des liquides à distiller,
  • une étape d’acheminement du gaz et/ou du liquide et/ou du gaz récupéré (36, 36B, 36C, 36D) et possiblement stocké et possiblement modifié vers les camions transportant les matières premières agricoles, avant ou après transformation par fermentation et/ou les eaux-de-vie,
  • une étape d’acheminement du gaz et/ou du liquide et/ou du gaz récupéré (36, 36B, 36C, 36D) et possiblement stocké et possiblement modifié vers un procédé transformant une réaction chimique exothermique dont ledit gaz et/ou liquide et/ou gaz est un réactif en électricité,
  • une étape d’acheminement du gaz et/ou du liquide et/ou du gaz récupéré (36, 36B, 36C, 36D) et possiblement stocké et possiblement modifié en au moins une sous-étape de transport et/ou de transformation ou mélange après transformation jusqu’à une usine de traitement, une usine de combustion ou une station-service distribuant un carburant.
Procédé comme décrit selon un des paragraphes ci-dessus, dans lequel le traitement du mélange gazeux (32) à traiter est réalisé au moins par l’un des modules suivants :
- un ou plusieurs modules de séparation PSA, VSA ou TSA contenant au moins un d’adsorbant, l’adsorbant étant adapté pour adsorber sélectivement l’air du mélange gazeux (32) à traiter par rapport à au moins une partie des composés volatils présents dans le mélange gazeux (32) à traiter, ou au moins une partie des composés volatils par rapport à l’air,
- un ou plusieurs modules d’épuration de gaz humide, notamment par aspersion de liquide ou par injection de microbulles dans de l’eau, suivi éventuellement d’un module de séparation en phase liquide de l’eau et d’au moins une partie des composés volatils présents dans le mélange gazeux (32) à traiter,
- un ou plusieurs modules de biofiltration au sein duquel le gaz est oxydé biologiquement par des microorganismes en dioxyde de carbone, eau et biomasse, les microorganismes ayant comme support soit un solide, soit un lit organique, soit un liquide,
- un ou plusieurs modules d’oxydation thermique ou catalytique,
- un ou plusieurs modules de séparation à membrane,
- un ou plusieurs condenseurs (80) adapté pour réaliser une condensation d’au moins une partie des composés volatils présents dans le mélange gazeux (32) à traiter, et
- un ou plusieurs distillateurs adaptés pour distiller un mélange comprenant au moins une partie des composés volatils présents dans le mélange gazeux à traiter.
Procédé comme décrit selon un des paragraphes ci-dessus, dans lequel la séparation est fractionnée de manière à obtenir le gaz, et/ou liquide et/ou solide récupéré (36) et un ou plusieurs autres gaz et/ou liquides et/ou solides récupérés (36B, 36C, 36D), chacun des autres liquides récupérés (36B, 36C, 36D) comprenant une partie des composés volatils présents dans le mélange gazeux (32) à traiter.
L’invention a également pour objet une installation de maturation d’au moins un liquide alcoolisé ...
Installation (1) de maturation d’au moins un liquide alcoolisé (5) destiné à devenir une boisson alcoolisée ou un ingrédient de boisson alcoolisée, l’installation comprenant :
  • utilisation d’une enceinte (15) située dans ou autour d’un chai, et contenant au moins un conteneur (24) renfermant le liquide alcoolisé (5), le conteneur (24) étant au moins en partie en bois ou contenant du bois, et une atmosphère interne (17) comprenant de l’oxygène, l’enceinte (15) étant étanche ou semi-étanche,
  • maturation du liquide alcoolisé (5) dans le conteneur (24), la maturation consommant une partie de l’oxygène présent dans l’atmosphère interne (17) et relâchant dans l’atmosphère interne (17) des composés volatils provenant du liquide alcoolisé (5),
  • extraction (28) de l’enceinte (15) d’une partie de l’atmosphère interne (17) pour obtenir un mélange gazeux (32) à traiter comprenant au moins une partie des composés volatils,
  • mécanisme anti-feu (19) empêchant toute explosion ou incendie de se propager depuis le module de traitement, ou l’un des modules de traitement, vers l’enceinte (15), ledit mécanisme anti-feu pouvant être notamment un choix de procédé de traitement du mélange gazeux (32) ne pouvant générer d’incendie, ou bien l’obturation, par exemple avec des vannes anti-feu, de toute canalisation rejoignant tout module du procédé de traitement de mélange gazeux ne nécessitant pas de raccordement direct ni indirect avec l’enceinte (15), ou bien la séparation physique du module de traitement d’avec l’enceinte lors de la phase de récupération du condensat (exemple : désorption), ou bien un tuyau d’extraction suffisamment long pour que la concentration en vapeurs alcooliques diminue à mesure que le feu se rapproche de l’enceinte et devienne insuffisante pour que le feu n’entre dans l’enceinte, ou encore un clapet anti-retour en amont, en aval ou intégré à l’extraction de l’enceinte (15) ou un clapet coupe-feu,
  • traitement (28) du mélange gazeux (32) permettant d’extraire au moins un mélange gazeux résiduel (34) appauvri en lesdits composés volatils par rapport au mélange gazeux (32) à traiter soit par un procédé destructif (18) d’au moins une partie des composés volatils avec extraction d’un mélange gazeux résiduel (34) appauvri en lesdits composés volatils par rapport au mélange gazeux (32) à traiter, soit par séparation en ledit mélange gazeux (32) et au moins un gaz, et/ou liquide et/ou solide récupéré (36) contenant au moins une partie des composés volatils du mélange gazeux (32) à traiter, soit les deux.
  • évacuation (40) d’au moins une partie, de préférence la totalité, du mélange gazeux résiduel (34) à l’extérieur de l’enceinte (15), et
  • admission d’air (45) dans l’enceinte (15) par convection forcée, par exemple par une ventilation mécanique incluse dans l’étape d’admission d’air dans l’enceinte (15) ou par une ventilation naturelle durant ladite étape d’admission d’air dans l’enceinte (15) associée à une ventilation mécanique pour réaliser au moins une partie de l’étape d’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) de l’enceinte (15),
  • pilotage (23) du débit de l’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) depuis l’enceinte (15) ou du débit de l’admission d’air dans l’enceinte (15)
  • Le gaz, et/ou liquide et/ou solide récupéré (36) par le traitement du mélange gazeux par séparation n’est pas destiné à devenir une boisson alcoolisée. S’il est alcoolisé, il est utilisé en dehors de tout usage alimentaire, sous sa forme récupérée (36) ou bien transformée. En dehors de tout usage alimentaire, il est destiné à être utilisé non mélangé avec un autre ingrédient. En revanche, le procédé de maturation suit toutes les mesures de régulation en termes alimentaire et de sécurité pour le liquide alcoolisé (5).
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé, sur lesquels la est une représentation schématique d'une installation selon l'invention,
En référence à la , on décrit une installation 1 selon l'invention. L'installation 1 est destinée à la maturation de, par exemple, deux liquides alcoolisés 5, 10 destinés à devenir des boissons alcoolisés ou des ingrédients de boissons alcoolisés. En variante (non représentée), l'installation 1 réalise la maturation d'un plus grand nombre de liquides alcoolisés.
L'installation 1 est avantageusement un chai formant une première enceinte 15 définissant une atmosphère interne 17. L'installation 1 comprend éventuellement en outre une deuxième enceinte 20 située dans la première enceinte 15 et définissant une atmosphère interne 22, une pluralité de conteneurs 24 situés dans la première enceinte et renfermant le liquide alcoolisé 5, et une pluralité de conteneurs 26 situés dans la deuxième enceinte et renfermant le liquide alcoolisé 10.
L'installation 1 comprend un extracteur 28 pour extraire de la première enceinte 15 une partie de l'atmosphère interne 17, une pilotage 23 non représentée du débit de l'extracteur 28 d'une partie de l'atmosphère interne 17 depuis l'enceinte 15, et/ou du débit de l'admission d'air dans l'enceinte 15 , et un procédé de traitement de gaz 30 adapté soit pour détruire tout ou partie des composés volatils contenus dans un mélange gazeux 32 extrait par l'extracteur 28, soit pour séparer ce même mélange gazeux 32 en au moins un mélange gazeux résiduel 34 et au moins un gaz, et/ou liquide et/ou solide d'intérêt récupéré 36. L'installation 1 comporte aussi un système d'évacuation 40 adapté pour évacuer au moins une partie non nulle, de préférence la totalité, du mélange gazeux résiduel 34 vers l'extérieur de la première enceinte 15, c'est-à-dire dans l'atmosphère externe au chai dans l'exemple, et un système d'admission d'air 45 par convection forcée dans la première enceinte 15.
L'installation 1 comprend avantageusement une étape étouffe-feu 21, déclenchée en cas de feu ou d'incendie dans l'enceinte 15. Elle comprend plusieurs éléments : l'étanchéité ou semi-étanchéité après étanchéisation éventuelle de l'enceinte 15, un procédé permettant sur déclenchement de limiter, et avantageusement de stopper l'entrée de dioxygène, par l'admission d'air 45 et par le conduit de l'extracteur 28, soit une ventilation autonome, soit un bypass permettant d'évacuer des fumées directement vers l'extérieur sans passer par le procédé de traitement d'émissions et enfin un protocole d'incendie 91.
La limitation de l'entrée d'oxygène par le conduit d'extraction 28, lorsqu'elle n'est pas inhérente au procédé d'extraction, comme par exemple une pompe péristaltique, est avantageusement réalisée par l'installation sur le conduit d'un clapet antiretour, comme par exemple un clapet antiretour à bille. Lorsque l'extracteur est arrêté, le clapet empêche toute admission d'air atmosphérique chargé de dioxygène par cette voie. Sa résistance est réglée de manière à éviter l'admission d'air atmosphérique par cette voie même en cas de dépression à l'intérieure de l'enceinte 15. Cette limitation de l'entrée d'oxygène est possiblement une électrovanne. Le procédé selon l'invention utilise possiblement plusieurs procédés complémentaires.
La limitation de l'entrée d'oxygène par l'admission d'air 45 est possiblement inhérente au procédé d'admission choisi, par exemple une pompe péristaltique. Elle est avantageusement réalisée par une électrovanne.
Le protocole d'incendie 91 comprend avantageusement des dispositifs de déclenchement d'alarme répartis dans le chai, une alarme auditive demandant au personnel d'évacuer le chai rapidement, un dispositif de vérification qu'aucun personnel ne se trouve dans le chai, préférentiellement par électronique permettant de vérifier si aucun badge ne se trouve dans le chai, de l'admission d'air 45, et avantageusement un arrêt de l'extracteur 28 pour ne pas encrasser le procédé de traitement des émissions, un blocage des entrées d'air potentielles par électrovanne et un blocage étanche du sas. A partir de ce moment, la combustion de l'éthanol et éventuellement du bois va consommer le dioxygène du chai. Pour un chai type de 40 m de longueur, 40 m de largeur et 6,5 m de hauteur, contenant 5000 fûts de 350 litres chacun, tout l'oxygène contenu dans l'air du chai est consommé par la combustion d'un volume égal aux deux tiers d'un seul fût. Le protocole d'incendie 91 comprend avantageusement également un signal informant le personnel de l'arrêt de l'incendie dans l'enceinte 15 et déclenchant avantageusement également une ventilation, qui est possiblement séparée de l'extracteur 28, ou qui utilise possiblement le système de ventilation de l'extracteur 28 en passant par un conduit autre que celui de l'extracteur 28 dans le but de ne pas polluer la tuyauterie de l'extracteur 28 avec de la fumée ou des produits de combustion. Le protocole d'incendie 91 comprend avantageusement également un signal indiquant le remplacement complet ou partiel mais suffisant de l'air du chai pour reprendre la maturation, c'est-à-dire pour redémarrer le pilotage 23 des débits de l'extracteur 28 et de l'admission d'air 45 ainsi que pour l'entrée de personnel dans l'enceinte au moyen de capteur d'oxygène.
L'installation 1 comprend également, dans l'exemple représenté mais sans caractère obligatoire, un extracteur 48 adapté pour extraire au moins une partie de l'atmosphère interne 22 de la deuxième enceinte 20, une pilotage 93 non représentée du débit de l'extracteur 48 d'une partie de l'atmosphère interne 22 depuis l'enceinte 20, et/ou du débit de l'admission d'air dans l'enceinte 20 un mécanisme anti-feu 49 non représenté, un procédé de traitement de gaz 50 adapté soit pour détruire tout ou partie des composés volatils contenus dans un mélange gazeux 52 extrait par l'extracteur 48, soit pour séparer ce même mélange gazeux 52 en au moins un mélange gazeux résiduel 54 et au moins un gaz, et/ou liquide et/ou solide d'intérêt récupéré 56, un système d'évacuation 60 des gaz résiduels, et un système d'admission d'air 65 respectivement analogues à l'extracteur 28, au procédé de traitement de gaz 30, au système d'évacuation 40 et au système d'admission d'air 45.
L'installation 1 comprend avantageusement une étape étouffe-feu 71 analogue à l'étape étouffe-feu 21 avec un protocole d'incendie 92 analogue au protocole d'incendie 91.
Les liquides alcoolisés 5 et 10 sont des vins ou des eaux de vie comme mentionné ci-dessus. La maturation des liquides alcoolisés 5, 10 consomme de l'oxygène présent dans les atmosphères internes 17, 22 et relâche dans ces atmosphères internes des composés volatils provenant des liquides alcoolisés.
Les composés volatils comprennent de nombreux composants, parmi lesquels l'eau, des alcools, et des composés " aromatiques " (dégageant un arôme), tels que des aldéhydes, des esters, et éventuellement un ou plusieurs cétoacides. Les composés volatiles, ou " part des anges ", ont un parfum très reconnaissable. Leur concentration dans les atmosphères internes 17, 22 est notamment fonction de la température moyenne dans la première enceinte 15 et la deuxième enceinte 20.
Les gaz, liquides ou solides récupérés 36, 56 par le traitement du mélange gazeux 32, lorsque celui-ci n'est pas destructif, mais réalisé par un procédé de séparation, ne sont pas destinés à devenir une boisson alcoolisée et sont destinés s'ils contiennent de l'alcool à être utilisé en dehors de tout usage alimentaire. En dehors de tout usage alimentaire, ils sont destinés à être utilisé non mélangé avec un autre ingrédient. En revanche, le procédé de maturation suit toutes les mesures de régulation en termes alimentaire et de sécurité pour le liquide alcoolisé 5, 10.
Les enceintes au sens de l'invention sont soit formées par le chai lui-même, comme la première enceinte 15, soit sont une partie identifiable du chai, ou bien sont un conteneur situé dans le chai, comme la deuxième enceinte 20.
Selon des variantes non représentées, le nombre d'enceintes est plus élevé, et certaines sont par exemple contenues dans d'autres enceintes, ou avantageusement en communication les unes avec les autres.
La première enceinte 15, 70 comprend avantageusement un ou plusieurs capteurs 70 adapté(s) pour mesurer le taux d'oxygène, et/ou l'hygrométrie, et/ou la température, et/ou le taux en l'un ou plusieurs des composés volatils, notamment des alcools, dans l'atmosphère interne 17. Des capteurs liés à des paramètres de maturation mesurables dans l'atmosphère, comme la température et l'hygrométrie, sont avantageusement installées à la fois dans la première enceinte 15 et la deuxième enceinte 20, et à l'extérieur du chai et de toute enceinte extérieure.
La première enceinte 15 et la deuxième enceinte 20 sont étanches ou semi-étanches. On entend par là que ces enceintes restreignent suffisamment les échanges gazeux entre leur atmosphère interne 17, 22 et leur environnement extérieur, de sorte que les composés volatils s'échappant des conteneurs 24, 26 s'accumulent respectivement dans les atmosphères internes 17, 22. Par " s'accumule ", on entend que la concentration en composés volatils dans les atmosphères internes 17, 22 est supérieure à celle de l'atmosphère entourant le chai, de sorte qu'un opérateur (non représenté), par exemple un maître de chai, puisse sentir la " part des anges " lorsqu'il respire les atmosphères internes 17, 22.
Bien que la première enceinte 15 et la deuxième enceinte 20 ne puissent être totalement étanches pour les raisons exposées ci-dessus, elles sont avantageusement rendues étanches par les méthodes exposées ci-dessus.
Les conteneurs 24, 26 sont au moins en partie en bois ou contiennent du bois.
Les extracteurs 28 et 48 étant par exemple analogues l'un à l'autre, seul l'extracteur 28 sera décrit ci-après.
L'extracteur 28 comprend un système d'aspiration actif ou passif (c'est-à-dire avec ou sans un moteur) compatible avec les normes alimentaires pour les alcools si les composés volatils sont récupérés dans un but alimentaire. L'extracteur 28 est adapté pour délivrer le mélange gazeux 32 à traiter au système de traitement 30. L'extracteur 28 comprend avantageusement une pompe, une turbine de ventilation ou un ventilateur.
Le système de pilotage 23, 93 permet de régler le débit de l'extracteur 28, 48 et de l'admission d'air 45, 65. Dans ce qui suit, le terme " débit " réfèrera aux débits de l'extracteur 28, 48 et de l'admission d'air 45, 65, que les deux soient obtenus par ventilation mécanique ou bien l'un d'entre eux par ventilation naturelle au travers du conduit de ventilation. Le choix d'un débit donné ne fixe pas les paramètres de maturation, qui sont, sans que cette liste soit exhaustive, l'hygrométrie, la température et le taux d'alcool dans l'air dans l'atmosphère interne 17, 22 et dans les conteneurs 24, 26. Un débit donné va générer un délai plus ou moins grand entre les valeurs à un instant donné de chacun de ces paramètres de maturation et les valeurs respectives de ces mêmes paramètres de maturation au même instant à l'extérieur de l'enceinte, par exemple à l'extérieur du chai. Il est à noter que des effets similaires sont obtenus en construisant des bâtiments - des chais pour la maturation de l'eau-de-vie - plus ou moins étanches.
Certains paramètres ont une valeur quasiment nulle dans l'atmosphère et non nulle à l'intérieur, comme le taux d'alcool dans l'air. Un débit plus faible aura pour conséquence d'augmenter le taux d'alcool dans l'atmosphère interne 17, 22, ce qui aura pour conséquence de diminuer la part des anges, mais également la vitesse de concentration des arômes dans les conteneurs 24, 26. Un débit plus important aura donc les effets inverses.
Certains paramètres varient rapidement dans l'atmosphère dans un cycle jour/nuit, plus lentement d'un jour sur l'autre et plus lentement encore au fil de l'année, comme la température. Un débit plus faible aura peu d'incidence sur l'évolution au fil de l'année et lissera les variations journalières, mais diminuera la variation de température dans l'enceinte 15, 20, et donc dans les conteneurs 24, 26 au cours de la journée, en particulier entre le jour et la nuit. En effet, l'atmosphère interne 17, 22 sera renouvelée moins souvent, ce qui générera un effet d'isolation thermique. Il est à noter que le débit n'est pas le seul élément qui limite la variation de température. Une plus grande inertie thermique ou une plus grande isolation thermique du bâti du bâtiment et de l'enceinte, par exemple, agiront par exemple dans le même sens en termes de variations de la température. Un débit plus important aura donc l'effet inverse de celui qui vient d'être décrit pour un débit plus faible
L'hygrométrie varie en général lentement à l'extérieur du chai, avec des variations brusques en cas d'intempéries. L'hygrométrie à l'intérieur de l'enceinte 15, 20 varie également avec l'évaporation de l'eau contenue dans les conteneurs 24, 26, cette évaporation étant liée à la température de l'atmosphère interne 17, 22. La diminution du débit aura pour premier effet un lissage plus important des variations d'hygrométrie à l'extérieur du chai et pour deuxième effet d'augmenter l'hygrométrie dans le chai, en particulier durant l'été. L'augmentation du débit aura l'effet inverse.
Les systèmes de traitement 30, 50 sont par exemple analogues l'un à l'autre, aussi seul le système de traitement 30 sera décrit ci-après.
Le système de traitement 30 est adapté pour recevoir le mélange gazeux 32 à traiter. Il peut le faire selon deux types de procédés différents : (1) des systèmes d'abattement, c'est-à-dire de destruction des composés volatils contenus dans le mélange 32, préférentiellement par des procédés de biofiltration ou d'oxydation ou (2) des systèmes de séparation du mélange 32 extrait du chai en un mélange gazeux résiduel 34 appauvri en composés volatils par rapport au mélange gazeux à traiter, et au moins le gaz, et/ou liquide et/ou solide récupéré 36 contenant au moins une partie des composés volatils du mélange gazeux 32 à traiter. L'appauvrissement en d'alcools et en composés volatils peut soit être total pour prévenir complètement les émissions de composés volatils, soit être partiel. Lesdites émissions dans l'atmosphère de composés volatils ont deux conséquences sanitaires. La première, mineure face à la seconde, est la prolifération des champignons torula compniaciencis, noircissant les murs et déclarés nocifs pour la santé par l'Occupational Safety and Heath Agency aux USA. La seconde, majeure, est une chaîne de réactions chimique produisant dans des proportions considérables des polluants secondaires aux impacts sanitaires majeurs : les trois classes de molécules les plus meurtrières dans la pollution atmosphérique (PM2.5 (particules fines et aérosols de nitrate), dioxyde d'azote et ozone), les trois molécules ou radicaux les plus mutagènes du vivant (les radicaux OH, HO2, et H2O2), des molécules très dangereuses pour la santé à long terme (particules fines et aérosols de nitrate, dioxyde d'azote, ozone, acide nitrique, monoxyde de carbone, nitrate de péroxyaldéhyde, formaldéhyde, acétaldéhyde, acide formique, glyoxal…), des molécules fortement toxiques (dioxyde d'azote, ozone, acide nitrique, monoxyde de carbone, acide formique…), des molécules phyto-toxiques et ralentissant à la fois la photosynthèse ou la lignification du bois (ozone, nitrate de péroxyacétyle, dioxyde d'azote, acide nitrique…), déstabilisant les écosystèmes (ozone…), pour une quantité totale maximale dépassant 50 tonnes de polluants secondaires par tonne d'éthanol émis.
Le gaz, liquide et/ou solide récupéré 36 est par exemple stocké dans un récipient 72, possédant avantageusement une entrée unidirectionnelle 74 pour recevoir le gaz, liquide et/ou solide à stocker. De même, le séparateur 50 est adapté pour produire un gaz, et/ou liquide et/ou solide récupéré 56, par exemple stocké dans un récipient 76 analogue au récipient 72.
Le système de traitement 30 comprend par exemple l'un ou plusieurs des modules suivants (non tous représentés) :
  • au moins un module de séparation PSA (en anglais pressure swing adsorption), VSA (en anglais vacuum swing adsorption) ou TSA (en anglais temperature swing adsorption) contenant au moins un adsorbant, l'adsorbant étant adapté pour adsorber sélectivement l'air du mélange gazeux 32 à traiter rapport à au moins une partie des composés volatils présents dans le mélange gazeux 32 à traiter, ou au moins une partie des composés volatils par rapport à l'air,
  • au moins un module d'épuration de gaz humide, notamment par aspersion de liquide ou par injection de microbulles dans de l'eau, suivi éventuellement d'un module de séparation en phase liquide de l'eau et d'au moins une partie des composés volatils présents dans le mélange gazeux 32 à traiter,
  • au moins un module de biofiltration au sein duquel le gaz est oxydé biologiquement par des microorganismes en dioxyde de carbone, eau et biomasse, les microorganismes ayant comme support soit un solide, soit un lit organique, soit un liquide,
  • au moins un module d'oxydation thermique ou catalytique,
  • au moins un module de séparation à membrane,
  • au moins un condenseur 80 adapté pour réaliser une condensation d'au moins une partie des composés volatils présents dans le mélange gazeux 32 à traiter, et
  • au moins un distillateur adapté pour distiller un mélange comprenant au moins une partie des composés volatils présents dans le mélange gazeux à traiter.
Avantageusement, le système de traitement 30 est adapté pour réaliser des traitements différents en parallèle ou en série, pour par exemple réaliser une séparation fractionnée, de manière à obtenir le liquide récupéré 36 et plusieurs autres liquides récupérés 36B, 36B, 36D comprenant respectivement une partie des composés volatils présents dans le mélange gazeux 32 à traiter. Une partie des composés volatils présents dans le mélange gazeux 32 à traiter est possiblement récupérée, tandis que la part qui n'a pas pu être récupérée ou bien nuit au profil organoleptique du gaz, liquide et/ou solide récupéré, est préférentiellement détruite. Pour réaliser une séparation fractionnée, le liquide et/ou solide récupéré subit avantageusement une distillation fractionnée, ou bien une adsorption au moyen d'un crible moléculaire adapté au-dessus du gaz, liquide et/ou solide chauffé à une température précise correspondant la vaporisation d'un composé à détruire. Par exemple, la diminution du taux d'acétaldéhyde peut être obtenue en faisant passer le condensat obtenu (dans cet exemple précis un liquide), chauffé à 21°C, température à laquelle l'acétaldéhyde est en phase vapeur, au-dessus d'un adsorbant de zéolites 4A, qui adsorbent l'acétaldéhyde. L'acétaldéhyde est alors soit récupéré par désorption puis détruit, soit détruit par thermolyse en faisant chauffer les zéolites 4A.
Des modes de réalisation du système de traitement 30 (non représentés) sont décrits ci-après, non pas dans leur fonctionnement, supposé connu, mais dans les particularités propres au procédé selon l'invention : le système anti-feu.
  1. Traitement par adsorption sélective de l'air contenu dans le mélange gazeux à traiter. Les systèmes de traitement par adsorption sélective sont déjà documentés et supposés connus. La présente invention apporte une solution au problème du réchauffement lié au phénomène d'adsorption ou nécessaire à la désorption, réchauffement pouvant lieu à un départ de feu.
    - Lors de la phase d'adsorption. L'adsorbant est possiblement refroidi pour pallier son réchauffement, et il est avantageusement choisi pour sa relativement faible chaleur d'adsorption. Cependant, l'adsorption a également la propriété de concentrer les composés volatils, inflammables, soit dans l'adsorbant dans le cas d'une adsorption des composés volatils, soit dans le milieu séparant les éléments adsorbant dans le cas d'une adsorption des molécules de l'air atmosphérique. Le procédé selon l'invention protège l'enceinte 15, 20 d'un feu déclenché dans le système de traitement par un système anti-feu, avantageusement un clapet anti-retour, évitant les effets de souffle liés à la combustion, un obturateur du conduit d'extraction 28 fonctionnant sur des élévations de température ou des températures trop haute, ou plusieurs équipements de ce types et complémentaires.
    - Lors de la phase de désorption. La désorption peut être obtenue par une baisse de la pression, une hausse de la température, etc. La baisse de pression, comme dans un système PSA (en anglais pressure swing adsorption) ou VSA (en anglais vaccuum swing adsorption) ont l'avantage de ne pas nécessiter de chauffe des composés volatils inflammables. En revanche, la seule dépression dans l'enceinte contenant les adsorbants est rarement suffisante pour obtenir une désorption suffisante. Augmentation de température et baisse de pression sont possiblement associées dans le procédé selon l'invention pour éviter toute inflammation. Pour protéger l'enceinte elle-même, contenant en quantité du vin ou de l'eau de vie inflammable et à haute valeur commerciale, toute communication fluide, voire même solide et thermique, est opérée avant de démarrer le processus de désorption. Cela s'ajoute au système anti-feu utilisé en adsorption.
  2. Traitement par adsorption sélective de tout ou partie des composés volatils du mélange gazeux à traiter. Ce type de système de séparation est documenté et supposé connu. Les mesures anti-feu appliquées ici sont celles décrites dans " Par adsorption sélective de l'air contenu dans le mélange gazeux à traiter ".
  3. Séparateur à membrane(s). La séparation à membrane(s), documentée et supposée connue, génère également un risque d'incendie, du fait notamment de l'augmentation de la concentration en composés volatils et, le cas échéant, du recours à une membrane fonctionnant comme un adsorbant. Elle n'est constituée que d'une seule étape, à laquelle sont appliquées par le procédé selon l'invention les systèmes anti-feu décrits dans la " Phase d'adsorption " de " Par adsorption sélective de l'air contenu dans le mélange gazeux à traiter ".
  4. Condensation globale ou à plateau. Les systèmes de séparation de gaz par condensation ou par cryocondensation sont largement documentés et supposés connus. La condensation fonctionne en une phase et la cryocondensation en une ou deux phases.
  • Phase de condensation (pour la condensation et pour la cryocondensation). La température basse diminue le risque d'incendie. Cependant, il peut être nécessaire, pour des raisons d'efficacité - l'eau conduisant mal la chaleur - et de coût de fonctionnement - le refroidissement, la liquéfaction et la solidification de l'eau sont des processus très exothermiques -, il est souvent préférable de les faire précéder par une étape de dessiccation, qui, si elle est opérée par adsorption, génère des risques d'incendie similaires à ceux décrits dans " Par adsorption sélective de l'air contenu dans le mélange gazeux à traiter " ci-dessus. Le procédé selon l'invention applique donc les mêmes procédés anti-feu.
  • Phase de liquéfaction du condensat solide (pour la cryocondensation). Le réchauffement du condensat solide est progressif, sans contact entre des dispositifs électriques et le condensat. D'autre part, des procédés tels que ceux présentés pour la " Phase de désorption " de " Par adsorption sélective de l'air contenu dans le mélange gazeux à traiter " peuvent être utilisés.
  1. Thermo-oxydation ou oxydation catalytique. Ces deux procédés sont n'ont un coût de fonctionnement intéressant que pour des composés organiques volatils concentrés. Dans le cas de la part des anges, leur concentration dans l'air est extrêmement faible, nécessitant un apport considérable combustible secondaire pour élever la température dans la chambre d'oxydation. Ces deux mécanismes sont donc les deux solutions les moins intéressantes d'un point de vue du coût financier et écologique.
    Ils présentent également des risques d'inflammation du fait de la forte température dans de la chambre d'oxydation au sein de laquelle le gaz provenant de l'enceinte 15, 20 est injecté. Le procédé selon l'invention applique les solutions décrites plus haut dans " Par adsorption sélective de l'air contenu dans le mélange gazeux à traiter ".
  2. Absorption. L'absorption, solution documentée et supposée connue, peut être soit une technique d'abattement, soit une technique de récupération. Les épurateurs à l'eau, documentés et supposés connus, ne présentent en soi pas de risque d'incendie, ce qui fait partie des mécanismes anti-feu du procédé selon l'invention. Les composés volatils en solution dans l'eau peuvent alors être récupérés par des procédés de séparation en phase liquide.
  3. Traitement biologique. Le traitement biologique, documenté et supposé connu, ne génère pas en soi de risque d'incendie. Le recours à cette méthode fait donc partie des mécanismes anti-feu du procédé selon l'invention.
Le système d'évacuation 40 est adapté pour récupérer le mélange gazeux résiduel 34 et en évacuer au moins une partie, de préférence la totalité, à l'extérieur de la première enceinte 15.
Le mélange gazeux résiduel 34 étant appauvri en alcool et en composés volatils issus des liquides alcoolisés 5, 10, le risque d'apparition de champignons sur ou à proximité de l'installation 1 est réduit.
Préférentiellement, le mélange gazeux résiduel est rejeté intégralement en dehors de l'enceinte la plus extérieure. En effet, le processus de vieillissement des liquides alcoolisés et la présence humaine consommant de l'oxygène, il est préférable soit de renouveler l'atmosphère interne des enceintes par de l'air extérieur à teneur atmosphérique en dioxygène, soit d'introduire artificiellement de l'oxygène (bombonne à oxygène, cartouche à oxygène, etc.), sous peine de perturber et de ralentir la maturation de l'eau-de-vie et de mettre en danger le personnel travaillant dans l'enceinte 15.
Le système d'évacuation 40 contrôle préférentiellement le débit et le taux d'alcool contenu dans le mélange gazeux résiduel 34 afin de vérifier que ce dernier ne contient plus d'alcool, ou que le taux d'alcool est suffisamment bas.
Le système d'admission d'air 45 est adapté pour renouveler l'air de l'atmosphère interne 17 par convection forcée. Ainsi, le système d'admission d'air 45 comprend par exemple un ventilateur ou une pompe (non représentés). Selon un mode de réalisation particulier, le système d'admission d'air 45 n'est constitué que d'une ou plusieurs entrées d'air dans l'enceinte 15, la convection forcée étant assurée par l'aspiration créée par l'extracteur 28 et/ou le système d'évacuation 40. Le système d'admission 45 comprend préférentiellement des mécanismes de filtration préférentiellement successifs empêchant les animaux (exemple : par une grille), les poussières, pollens (exemple : filtre fin), particules fines (exemple : filtre à particule autonettoyant) et molécules issues de la pollution (exemple : lits d'adsorbant ou structure en nid d'abeille) de pénétrer dans l'enceinte.
Selon un autre mode de réalisation particulier, l'extracteur 28 et le système d'admission d'air 45 sont situés respectivement à un premier endroit et à un deuxième endroit de la première enceinte 15, le premier endroit et le deuxième endroit étant opposé l'un à l'autre dans la première enceinte de façon à créer un balayage gazeux autour des conteneurs 24. Le système d'extraction peut également en partie supérieure du chai comme une cheminée afin de capter préférentiellement les éléments les plus légers. Dans ce cas le ou les systèmes d'admission seraient positionnés en partie basse de l'enceinte et réparties sur sa périphérie.
L'extracteur 28, le système de traitement 30 et le système d'admission d'air 45 sont avantageusement situés à l'extérieur de ou en limite du chai, c'est-à-dire de la première enceinte 15 dans l'exemple représenté sur la .
Le fonctionnement de l'installation 1 va maintenant être décrit et illustre un procédé selon l'invention.
Les conteneurs 24 sont tout d'abord remplis du liquide alcoolisé 5 et entreposés dans la première enceinte 15. Avantageusement, les conteneurs 24 renferment des liquides alcoolisés analogues selon l'un ou plusieurs des critères suivants : cépage, terroir, degré de maturation, et méthode de vieillissement. Ainsi, les composés volatils qu'ils exhalent sont également analogues.
On fait de même avec le liquide alcoolisé 10 dans les conteneurs 26 entreposés dans la deuxième enceinte 20.
La maturation des liquides alcoolisés 5, 10 libère les composés volatils dans les atmosphères internes 17, 22.
Le fonctionnement de la première enceinte 15 et la deuxième enceinte 20 étant analogue, seul le fonctionnement de la première enceinte 15 sera décrit ci-après.
L'extracteur 28 extrait de la première enceinte 15 une partie de l'atmosphère interne 17 pour obtenir le mélange gazeux 32 à traiter. Le mélange gazeux 32 comporte une partie des composés volatils initialement présents dans l'atmosphère interne 17.
Le système de traitement 30 traite le mélange gazeux 32 soit en détruisant tout ou partie des composés volatils, soit en séparant ce mélange gazeux 32 en le mélange gazeux résiduel 34 appauvri en composés volatils et les liquides récupérés 36, 36B, 36C, 36D.
Le système d'évacuation 40 évacue le mélange gazeux résiduel 34 au moins partiellement à l'extérieur de la première enceinte 15, c'est-à-dire dans l'atmosphère externe du chai dans l'exemple représenté.
Le système d'admission d'air 45 admet de l'air frais dans la première enceinte 15 par convection forcée, par exemple par une ventilation mécanique incluse dans l'étape d'admission d'air dans l'enceinte 15 ou par une ventilation naturelle durant ladite étape d'admission d'air dans l'enceinte 15 associée à une ventilation mécanique pour réaliser au moins une partie de l'étape extraction de l'enceinte 15 d'une partie de l'atmosphère interne 17. Ceci renouvelle l'atmosphère interne 17 et permet notamment de maintenir un taux d'oxygène compatible avec une présence humaine.
Avantageusement, les débits de l'extracteur 28 et du système d'admission d'air 45 sont régulés sur la base des mesures réalisées par le ou les capteurs 70.
Ainsi, grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, le procédé de maturation limite grandement les risques d'incendie du site et offrent un dispositif sûr pour les étouffer rapidement s'ils advenaient, avec un rapide retour en production du chai. Ce procédé de maturation permet de choisir les paramètres de maturation parmi un ensemble qui est fonction du débit de l'extracteur 28 et de l'admission d'air 45. Cela permet au maître de chai de déterminer lui-même ses paramètres de maturations parmi ces paramètres possibles. Les paramètres actuels de maturation répondant également à ces conditions, il est possible de reproduire les conditions de maturation actuelles, à un écart négligeable près. Cette régulation des paramètres de maturation et de leurs variations permet donc au maître de chai (1) de reproduire les mêmes paramètres de maturation qu'actuellement, (2) d'introduire une variabilité de conditions de maturation entre les chais pour éviter l'écueil d'une production d'eaux-de-vie homogènes entre les chais et (3) d'effectuer des recherches sur de nouveaux paramètres de maturation sans surcoût une fois la méthode installée. Le procédé est en outre compatible avec le fonctionnement traditionnel d'un chai et les normes alimentaires en vigueur, et il est d'un coût modeste.

Claims (10)

  1. Procédé de vinification, de distillation, de maturation ou de transfert d’au moins un liquide alcoolisé (5), le liquide alcoolisé (5) étant destiné à devenir une boisson alcoolisée ou un ingrédient de boisson alcoolisé, le procédé comprenant au moins les étapes suivantes :
    • utilisation d’une enceinte (15) située dans ou autour d’un chai, et contenant au moins un conteneur (24) renfermant le liquide alcoolisé (5), le conteneur (24) étant au moins en partie en bois ou contenant du bois, et une atmosphère interne (17) comprenant de l’oxygène, l’enceinte (15) étant étanche ou semi-étanche,
      - maturation du liquide alcoolisé (5) dans le conteneur (24), la maturation consommant une partie de l’oxygène présent dans l’atmosphère interne (17) et relâchant dans l’atmosphère interne (17) des composés volatils provenant du liquide alcoolisé (5),
    • extraction (28) de l’enceinte (15) d’une partie de l’atmosphère interne (17) pour obtenir un mélange gazeux (32) à traiter comprenant au moins une partie des composés volatils,
    • mécanisme anti-feu (19) empêchant toute explosion ou incendie de se propager depuis le module de traitement, ou l’un des modules de traitement, vers l’enceinte (15), ledit mécanisme anti-feu pouvant être notamment un choix de procédé de traitement du mélange gazeux (32) ne pouvant générer d’incendie, ou bien l’obturation, par exemple avec des vannes anti-feu, de toute canalisation rejoignant tout module du procédé de traitement de mélange gazeux ne nécessitant pas de raccordement direct ni indirect avec l’enceinte (15), ou bien la séparation physique du module de traitement d’avec l’enceinte lors de la phase de récupération du condensat (exemple : désorption), ou bien un tuyau d’extraction suffisamment long pour que la concentration en vapeurs alcooliques diminue à mesure que le feu se rapproche de l’enceinte et devienne insuffisante pour que le feu n’entre dans l’enceinte, ou encore un clapet anti-retour en amont, en aval ou intégré à l’extraction de l’enceinte (15) ou un clapet coupe-feu,
    • traitement (28) du mélange gazeux (32) permettant d’extraire au moins un mélange gazeux résiduel (34) appauvri en lesdits composés volatils par rapport au mélange gazeux (32) à traiter soit par un procédé destructif (18) d’au moins une partie des composés volatils avec extraction d’un mélange gazeux résiduel (34) appauvri en lesdits composés volatils par rapport au mélange gazeux (32) à traiter, soit par séparation en ledit mélange gazeux (32) et au moins un gaz, et/ou liquide et/ou solide récupéré (36) contenant au moins une partie des composés volatils du mélange gazeux (32) à traiter, soit les deux.
    • évacuation (40) d’au moins une partie, de préférence la totalité, du mélange gazeux résiduel (34) à l’extérieur de l’enceinte (15), et
    • admission d’air (45) dans l’enceinte (15) par convection forcée, par exemple par une ventilation mécanique incluse dans l’étape d’admission d’air dans l’enceinte (15) ou par une ventilation naturelle durant ladite étape d’admission d’air dans l’enceinte (15) associée à une ventilation mécanique pour réaliser au moins une partie de l’étape d’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) de l’enceinte (15),
    • pilotage (23) du débit de l’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) depuis l’enceinte (15) ou du débit de l’admission d’air dans l’enceinte (15).
      Le gaz, et/ou liquide et/ou solide récupéré (36) par le traitement du mélange gazeux par séparation n’est pas destiné à devenir une boisson alcoolisée. S’il est alcoolisé, il est utilisé en dehors de tout usage alimentaire, sous sa forme récupérée (36) ou bien transformée. En dehors de tout usage alimentaire, il est destiné à être utilisé non mélangé avec un autre ingrédient. En revanche, le procédé de maturation suit toutes les mesures de régulation en termes alimentaire et de sécurité pour le liquide alcoolisé (5).
  2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre une étape étouffe-feu (21), déclenchée en cas de feu ou d’incendie dans l’enceinte (15) et deux procédés supplémentaires : une vanne ou un système inhérent au procédé d’admission d’air (45) permettant d’empêcher ou de limiter l’entrée de dioxygène par le conduit d’extraction, et une vanne ou un système inhérent au procédé d’extraction (28) permettant d’empêcher ou de limiter l’entrée de dioxygène par le conduit d’extraction. Cette étape utilise à la fois l’étanchéité ou la semi étanchéité de l’enceinte (15) et la limitation ou l’arrêt de l’admission d’air dans l’enceinte (15), préférentiellement en au moins deux des étapes suivantes : évacuation du personnel ou équipement de masques à oxygène, arrêt de l’entrée d’air dans l’enceinte (15) par modification de l’étape de pilotage du débit de l’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) depuis l’enceinte (15) et/ou du débit de l’admission d’air dans l’enceinte (15), attente que le feu s’éteigne par manque d’oxygène dans l’atmosphère interne (17), remise en marche de l’étape de pilotage du débit de l’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) depuis l’enceinte (15) et/ou du débit de l’admission d’air dans l’enceinte (15).
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’enceinte (15) est formée par le chai lui-même, une partie du chai, un conteneur (20) situé dans le chai, ou bien est une salle au sein de laquelle est opérée une étape d’élaboration, de transfert ou de distribution d’une eau de vie ou d’un vin.
  4. Procédé selon l’une quelconque de revendications 1 à 3 dans lequel le pilotage du débit du débit de l’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) depuis l’enceinte (15) ou du débit de l’admission d’air dans l’enceinte (15) est déterminé :
    • soit de manière à obtenir une réduction, potentiellement nulle, de la vitesse de variation et de l’amplitude de variation de certains paramètres influant sur la maturation par rapport aux variations desdits paramètres dans l’atmosphère, ladite modification pouvant varier dans le temps.
    • soit, par ajout d’une étape de mesure du taux d’oxygène, d’hygrométrie et/ou du taux en l’un ou plusieurs des composés volatils dans l’atmosphère interne (17) de l’enceinte (15), et de préférence une étape de régulation de l’un ou plusieurs de ces taux.
      Dans les deux cas, le pilotage du débit de l’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) depuis l’enceinte (15) ou du débit de l’admission d’air dans l’enceinte (15) est déterminé de manière statique ou variable dans le temps, par exemple en reproduisant les taux de ces paramètres liés à la maturation soit mesurés depuis un chai de référence, c’est-à-dire n’utilisant pas le procédé selon l’invention, soit enregistrés au fil du temps, soit obtenus par un modèle prédictif. Une variation par rapport à ces taux de référence peut éventuellement être introduite entre les chais pour éviter une homogénéité des eaux-de-vie maturées.
  5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le mécanisme étouffe-feu est réalisé en au moins deux des étapes suivantes : évacuation du personnel ou équipement de masques à oxygène, arrêt de l’entrée d’air dans l’enceinte (15) par modification de l’étape de pilotage du débit de l’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) depuis l’enceinte (15) ou du débit de l’admission d’air dans l’enceinte (15), attente que le feu s’éteigne par manque d’oxygène dans l’atmosphère interne (17), remise en marche de l’étape de pilotage du débit de l’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) depuis l’enceinte (15) ou du débit de l’admission d’air dans l’enceinte (15).
  6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) est réalisée, optionnellement répartie sur au moins une large surface, à un premier endroit de l’enceinte (15), et l’admission d’air est réalisée à un deuxième endroit de l’enceinte (15), optionnellement répartie sur au moins une large surface, le premier endroit et le deuxième endroit étant suffisamment éloigné pour que le mélange gazeux (32) obtenu au moyen de l’extraction de l’enceinte (15) contiennent au moins 10% de l’atmosphère interne (17) dans sa composition. Optionnellement, les deux dispositifs d’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) d’admission d’air dans l’enceinte (15) sont disposés de manière opposée l’un à l’autre dans l’enceinte (15) de façon à créer un balayage gazeux autour du conteneur (24).
  7. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre au moins une étape dans lequel le procédé selon l’invention comprend au moins une étape supplémentaire parmi les étapes suivantes :
    • une étape de stockage du gaz et/ou du liquide et/ou du solide récupéré (36, 36B, 36C, 36D),
    • une étape de transformation du gaz et/ou du liquide et/ou du solide récupéré (36, 36B, 36C, 36D), par exemple une dénaturation des alcools qu’il contient,
    • une étape d’acheminement du gaz et/ou du liquide et/ou du solide récupéré (36, 36B, 36C, 36D) stocké jusque dans la salle de distillation pour réaliser au moins une partie de la combustion nécessaire à la chauffe des liquides à distiller,
    • une étape d’acheminement du gaz et/ou du liquide et/ou du gaz récupéré (36, 36B, 36C, 36D) et possiblement stocké et possiblement modifié vers les camions transportant les matières premières agricoles, avant ou après transformation par fermentation et/ou les eaux-de-vie,
    • une étape d’acheminement du gaz et/ou du liquide et/ou du gaz récupéré (36, 36B, 36C, 36D) et possiblement stocké et possiblement modifié vers un procédé transformant une réaction chimique exothermique dont ledit gaz et/ou liquide et/ou gaz est un réactif en électricité,
    • une étape d’acheminement du gaz et/ou du liquide et/ou du gaz récupéré (36, 36B, 36C, 36D) et possiblement stocké et possiblement modifié en au moins une sous-étape de transport et/ou de transformation ou mélange après transformation jusqu’à une usine de traitement, une usine de combustion ou une station-service distribuant un carburant.
  8. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le traitement du mélange gazeux (32) à traiter est réalisé au moins par l’un des modules suivants :
    • un ou plusieurs modules de séparation PSA, VSA ou TSA contenant au moins un d’adsorbant, l’adsorbant étant adapté pour adsorber sélectivement l’air du mélange gazeux (32) à traiter par rapport à au moins une partie des composés volatils présents dans le mélange gazeux (32) à traiter, ou au moins une partie des composés volatils par rapport à l’air,
    • un ou plusieurs modules d’épuration de gaz humide, notamment par aspersion de liquide ou par injection de microbulles dans de l’eau, suivi éventuellement d’un module de séparation en phase liquide de l’eau et d’au moins une partie des composés volatils présents dans le mélange gazeux (32) à traiter,
    • un ou plusieurs modules de biofiltration au sein duquel le gaz est oxydé biologiquement par des microorganismes en dioxyde de carbone, eau et biomasse, les microorganismes ayant comme support soit un solide, soit un lit organique, soit un liquide,
    • un ou plusieurs modules d’oxydation thermique ou catalytique,
    • un ou plusieurs modules de séparation à membrane,
    • un ou plusieurs condenseurs (80) adapté pour réaliser une condensation d’au moins une partie des composés volatils présents dans le mélange gazeux (32) à traiter, et
    • un ou plusieurs distillateurs adaptés pour distiller un mélange comprenant au moins une partie des composés volatils présents dans le mélange gazeux à traiter.
  9. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la séparation est fractionnée de manière à obtenir le gaz, et/ou liquide et/ou solide récupéré (36) et un ou plusieurs autres gaz et/ou liquides et/ou solides récupérés (36B, 36C, 36D), chacun des autres liquides récupérés (36B, 36C, 36D) comprenant une partie des composés volatils présents dans le mélange gazeux (32) à traiter.
  10. Installation (1) de maturation d’au moins un liquide alcoolisé (5) destiné à devenir une boisson alcoolisée ou un ingrédient de boisson alcoolisée, l’installation comprenant :
    • utilisation d’une enceinte (15) située dans ou autour d’un chai, et contenant au moins un conteneur (24) renfermant le liquide alcoolisé (5), le conteneur (24) étant au moins en partie en bois ou contenant du bois, et une atmosphère interne (17) comprenant de l’oxygène, l’enceinte (15) étant étanche ou semi-étanche,
    • maturation du liquide alcoolisé (5) dans le conteneur (24), la maturation consommant une partie de l’oxygène présent dans l’atmosphère interne (17) et relâchant dans l’atmosphère interne (17) des composés volatils provenant du liquide alcoolisé (5),
    • extraction (28) de l’enceinte (15) d’une partie de l’atmosphère interne (17) pour obtenir un mélange gazeux (32) à traiter comprenant au moins une partie des composés volatils,
    • mécanisme anti-feu (19) empêchant toute explosion ou incendie de se propager depuis le module de traitement, ou l’un des modules de traitement, vers l’enceinte (15), ledit mécanisme anti-feu pouvant être notamment un choix de procédé de traitement du mélange gazeux (32) ne pouvant générer d’incendie, ou bien l’obturation, par exemple avec des vannes anti-feu, de toute canalisation rejoignant tout module du procédé de traitement de mélange gazeux ne nécessitant pas de raccordement direct ni indirect avec l’enceinte (15), ou bien la séparation physique du module de traitement d’avec l’enceinte lors de la phase de récupération du condensat (exemple : désorption), ou bien un tuyau d’extraction suffisamment long pour que la concentration en vapeurs alcooliques diminue à mesure que le feu se rapproche de l’enceinte et devienne insuffisante pour que le feu n’entre dans l’enceinte, ou encore un clapet anti-retour en amont, en aval ou intégré à l’extraction de l’enceinte (15) ou un clapet coupe-feu,
    • traitement (28) du mélange gazeux (32) permettant d’extraire au moins un mélange gazeux résiduel (34) appauvri en lesdits composés volatils par rapport au mélange gazeux (32) à traiter soit par un procédé destructif (18) d’au moins une partie des composés volatils avec extraction d’un mélange gazeux résiduel (34) appauvri en lesdits composés volatils par rapport au mélange gazeux (32) à traiter, soit par séparation en ledit mélange gazeux (32) et au moins un gaz, et/ou liquide et/ou solide récupéré (36) contenant au moins une partie des composés volatils du mélange gazeux (32) à traiter, soit les deux.
    • évacuation (40) d’au moins une partie, de préférence la totalité, du mélange gazeux résiduel (34) à l’extérieur de l’enceinte (15), et
    • admission d’air (45) dans l’enceinte (15) par convection forcée, par exemple par une ventilation mécanique incluse dans l’étape d’admission d’air dans l’enceinte (15) ou par une ventilation naturelle durant ladite étape d’admission d’air dans l’enceinte (15) associée à une ventilation mécanique pour réaliser au moins une partie de l’étape d’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) de l’enceinte (15),
    • pilotage (23) du débit de l’extraction d’une partie de l’atmosphère interne (17) depuis l’enceinte (15) ou du débit de l’admission d’air dans l’enceinte (15).
      Le gaz, et/ou liquide et/ou solide récupéré (36) par le traitement du mélange gazeux par séparation n’est pas destiné à devenir une boisson alcoolisée. S’il est alcoolisé, il est utilisé en dehors de tout usage alimentaire, sous sa forme récupérée (36) ou bien transformée. En dehors de tout usage alimentaire, il est destiné à être utilisé non mélangé avec un autre ingrédient. En revanche, le procédé de maturation suit toutes les mesures de régulation en termes alimentaire et de sécurité pour le liquide alcoolisé (5).
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