WO2014207091A1 - Fluide caloporteur - Google Patents

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WO2014207091A1
WO2014207091A1 PCT/EP2014/063494 EP2014063494W WO2014207091A1 WO 2014207091 A1 WO2014207091 A1 WO 2014207091A1 EP 2014063494 W EP2014063494 W EP 2014063494W WO 2014207091 A1 WO2014207091 A1 WO 2014207091A1
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WO
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concentration
carbon nanotubes
heat transfer
transfer fluid
ppm
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PCT/EP2014/063494
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English (en)
Inventor
Julien Amadou
Olivier Rocher
Thierry MARE
Patrice ESTELLE
Salma HALELFADL
Stefan VAN VAERENBERGH
Original Assignee
Nanocyl S.A.
Universite De Rennes 1
Insa De Rennes
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanocyl S.A., Universite De Rennes 1, Insa De Rennes filed Critical Nanocyl S.A.
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/10—Liquid materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/18—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal conductivity

Definitions

  • the present invention relates to a heat transfer fluid having an improved thermal conductivity.
  • heat conductive particles makes it possible to improve the thermal conductivity of a heat transfer fluid.
  • carbon-based nanoparticles such as graphites or carbon nanotubes, makes it possible to improve the thermal conductivity of heat-transfer fluids.
  • patent document WO 03/106600 describes such compositions.
  • the improvement of the macroscopic conductivity is considered as an increasing monotonic function of the concentration of nanoparticles (i.e. the more nanoparticles are added, the higher the conductivity).
  • the present invention aims to improve the thermal conductivity of a heat transfer fluid having a viscosity as low as possible.
  • the present invention relates to a coolant comprising 1 to 1000 ppm of carbon nanotubes, characterized in that in said concentration range there is a peak with a width of between 5 and 50 ppm showing a sudden increase in 10% or more of the thermal conductivity of said fluid relative to its average level in the range of 1 to 1000 ppm.
  • the carbon nanotube concentration corresponds to the concentration of said peak.
  • the present invention relates to a heat transfer fluid comprising 1 to 1000 ppm of carbon nanotubes characterized in that the thermal conductivity of said heat transfer fluid is at least 10%, preferably at least 15%, greater than the thermal conductivity of said coolant in the absence of said carbon nanotubes.
  • the thermal conductivity is determined at 46 ° C.
  • the thermal conductivity at the concentrations of carbon nanotubes of the invention is greater by at least 5% (preferably 10%) to the thermal conductivity obtained during an increase of between 20 and 100% (doubling). ) of the concentration of carbon nanotubes.
  • the heat transfer fluid of the invention is also advantageously characterized in that an increase in the concentration of carbon nanotubes of between 20 and 100% induces a decrease in the thermal conductivity of at least 5%, preferably 10 to 10%. %.
  • the present invention relates to a heat transfer fluid comprising water and carbon nanotubes at a concentration of between 10 and 100 ppm, preferably 10 to 30 ppm, preferably a concentration of between 15 and 25 ppm. ppm.
  • the heat transfer fluid comprises a dispersant.
  • the dispersant is a surfactant, advantageously ionic, preferably chosen from the group consisting of water-soluble polycarboxylate, alkaline lignin (with a low sulfonate content) and alkylbenzene sulphonate, the alkyl comprising between 10 and 20 carbon atoms.
  • the dispersant comprises a water-soluble carboxylate, more preferably a sodium polycarboxylate.
  • said dispersant is present at a mass concentration equal to or greater than the concentration of carbon nanotubes, more preferably at a concentration of between 1, 5 and 3 times the concentration of carbon nanotubes, ideally a concentration of about twice the concentration of carbon nanotubes.
  • the carbon nanotubes according to the present invention may be replaced by any other heat-conducting nanocharge, such as carbon blacks or graphites, in particular, exfoliated graphites. in the form of graphenes.
  • these nanofillers are in unidimensional form, in the form of nanowires.
  • the present invention also relates to a method for determining an optimum concentration of carbon nanotubes comprising the steps of providing a heat transfer fluid and dispersing carbon nanotubes therein at different concentrations in the range between 1 and 1000 ppm, to determine the thermal conductivity of the dispersion at the different concentrations of carbon nanotubes, to derive from the variation of the thermal conductivity of the dispersion the position of a peak of thermal conductivity, the thermal conductivity having a first derivative as a function of the concentration positive at very low concentrations of nanotubes, none at optimum, then negative and again positive at concentrations above peak.
  • the different concentrations of carbon nanotubes are obtained by successive dilution of a master solution comprising more than 1000 ppm of carbon nanotubes.
  • the master solution further comprises a dispersant at a concentration greater than the concentration of carbon nanotubes.
  • Figure 1 shows schematically the heat transfer measuring device.
  • Figure 2 shows graphically the results of thermal conductivity as a function of the concentration (logarithmic scale) shown in Table 2
  • the present invention relates to a heat transfer fluid comprising a low concentration of carbon nanotubes (CNT).
  • CNT carbon nanotubes
  • This peak is characterized by a conductivity more than 10% greater than the thermal conductivity of the fluid without the carbon nanotubes.
  • the existence of this peak makes it possible to obtain a thermal conductivity at a concentration of approximately 20 ppm corresponding to the thermal conductivity normally obtained at much higher concentrations, of the order of 5000 ppm (see Table 2).
  • the thermal conductivity at the concentrations of carbon nanotubes of the invention is at least 5% (preferably 10%) greater than the thermal conductivity obtained during an increase of 20 to 100% (preferably 50%) of the concentration of carbon nanotubes, the remainder of the composition remaining unchanged.
  • the dispersing agent is a surfactant (amphiphilic substance having surfactant properties).
  • This surfactant is advantageously ionic, preferably chosen from the group consisting of water-soluble polycarboxylate, alkaline lignin (with a low sulfonate content) and alkylbenzene sulphonate, the alkyl comprising between 10 and 20 carbon atoms (for example, sodium dodecylbenzene sulfonate, or SDBS).
  • the dispersant comprises a water-soluble carboxylate, more preferably a sodium polycarboxylate. This type of dispersant is nevertheless not necessary in non-polar, or slightly polar organic solution such as lubricants.
  • the precise position of the peak may vary from one composition to another depending on various parameters such as the nature of the nanotubes, the nature of the coolant and / or the type of dispersant used.
  • the density of the coolant can have a significant influence, the volume fraction of carbon nanotubes having a significant impact. Nevertheless, this volume fraction for a given nanotube is difficult to evaluate, only the apparent density being easily measurable. The effect is even more important that the base fluid has a low conductivity.
  • NC7000 from Nanocyl and graphistrength from Arkema (CNTA). Their characteristics are summarized in Table 1. NC7000 CNTA
  • lignin dodecylbenzenesulfonate
  • lignin alkaline lignin (low sulfonate content, hereinafter referred to as lignin)
  • sodium polycarboxylate soluble in water the heat transfer fluids were prepared by dilution in water of a coolant comprising 1% of carbon nanotubes and 2% of dispersant, thus maintaining a constant CNT / 1/2 dispersant ratio.
  • CNTs carbon nanotubes
  • the nanotubes used in this series are of the NC7000 type. These nanotubes were dispersed in an aqueous solution comprising an SDBS dispersant in a CNT / SDBS ratio of 1/2. Thermal conductivity measurements were performed on these samples at room temperature (20 ° C). Conductivity measurements ( ⁇ ) were compared to the conductivity of the solution without carbon nanotubes ( ⁇ 0 ). Variations in conductivity, either are reported in Table 2.
  • Table 2 shows a relative increase of 13% at a concentration of 20ppm followed by a reduction to a value of 4.2% for a concentration of 30ppm. A relative increase of this order of magnitude is again obtained only for concentrations of the order of 0.5%. The viscosity at such concentrations increases significantly.
  • Example B is identical to Examples A except that the conductivity was measured at 46 ° C.
  • the C series was prepared with nanotubes of the CNTA type and a sodium polycarboxylate dispersant in aqueous solution, the ratio CNTA / polycarboxylate being kept constant at a value of 1/2.
  • the D series was prepared with NC7000 type nanotubes and a Lignine dispersant in aqueous solution, the NC7000 / lignin ratio being 1/2.
  • the lignin used has a molecular weight of approximately 10 kDa, a sulfur concentration of 4% and a pH in aqueous solution of 10.5 (in a 3% dilution).
  • the series E was prepared with nanotubes of the NC7000 type and a sodium polycarboxylate dispersant in aqueous solution, the ratio NC7000 / polycarboxylate being kept constant at a value of 1/2.
  • the experimental device (FIG 1) is composed of a concentric tube heat exchanger where the coolant (hot circuit) and the water (cold circuit) flow respectively into the central tube and into the annular tube.
  • the acquisition rate is one measurement every 5 seconds for 30 minutes.
  • the accuracy of the probes, after calibration, is 0.1 ° C.
  • Two thermostatic baths at each circuit control the set temperatures. Each thermostat bath has a pump that ensures the flow of fluid. The flow rates are measured by two float flowmeters (0-46 l / h) precision 21 / h. For the nanofluid case, we measured the mass flow by counting the filling time for a given volume.
  • the heat exchange in a countercurrent heat exchanger is studied for the heat transfer fluids of the preceding examples C and D.
  • the operating conditions were:
  • Inlet temperature of cold fluid (water) Tfe 10 ° C.

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Abstract

La présente invention se rapporte à un fluide caloporteur comprenant 1 à 1000 ppm de nanotubes de carbone, caractérisé en ce que dans ladite plage de concentration il existe un pic d'une largeur comprise entre 5 et 50 ppm montrant une augmentation soudaine de 10 % ou plus de la conductivité thermique dudit fluide par rapport à son niveau moyen dans la plage de 1 à 1000 ppm, la concentration en nanotube de carbone correspondant à la concentration dudit pic.

Description

Fluide caloporteur
Objet de l'invention
[0001] La présente invention se rapporte à un fluide caloporteur présentant une conductivité thermique améliorée.
Etat de la technique
[0002] Il est connu de l'homme du métier que l'ajout de particules conductrices de la chaleur permet d'améliorer la conductivité thermique d'un fluide caloporteur. En particulier, l'ajout de nanoparticules à base de carbone, tel que des graphites ou des nanotubes de carbone, permet l'amélioration de la conductivité thermique de fluides caloporteurs.
[0003] Par exemple, le document brevet WO 03/106600 décrit de telles compositions. Dans ce document de l'art antérieur, l'amélioration de la conductivité macroscopique est considérée comme une fonction monotone croissante de la concentration de nanoparticules (i.e. plus on ajoute de nanoparticules, plus la conductivité est élevée).
[0004] L'ajout de ces nanoparticules présente néanmoins de nombreux inconvénients parmi lesquels les coûts des nanotubes de carbone et l'augmentation de la viscosité liée à l'ajout de charges dans le fluide. Il y a donc un besoin de minimiser la quantité de nanotubes pour obtenir une augmentation donnée de la conductivité thermique.
But de l'invention
[0005] La présente invention vise à améliorer la conductivité thermique d'un fluide caloporteur présentant une viscosité aussi faible que possible.
Résumé de l'invention
[0006] La présente invention se rapporte à un fluide caloporteur comprenant 1 à 1000 ppm de nanotubes de carbone, caractérisé en ce que dans ladite plage de concentration il existe un pic d'une largeur comprise entre 5 et 50 ppm montrant une augmentation soudaine de 10 % ou plus de la conductivité thermique dudit fluide par rapport à son niveau moyen dans la plage de 1 à 1000 ppm. [0007] Avantageusement, la concentration en nanotube de carbone correspond à la concentration dudit pic.
[0008] En particulier, la présente invention se rapporte à un fluide caloporteur comprenant 1 à 1000 ppm de nanotubes de carbone caractérisé en ce que la conductivité thermique dudit fluide caloporteur est au moins 10%, de préférence au moins 15%, supérieure à la conductivité thermique dudit fluide caloporteur en absence desdits nanotubes de carbone.
[0009] De préférence, la conductivité thermique est déterminée à 46°C.
[0010] Avantageusement, la conductivité thermique aux concentrations en nanotubes de carbone de l'invention est supérieure d'au moins 5% (de préférence 10%) à la conductivité thermique obtenue lors d'une augmentation comprise entre 20 et 100% (doublement) de la concentration en nanotubes de carbone.
[0011] Le fluide caloporteur de l'invention est aussi avantageusement caractérisé en ce qu'une augmentation de la concentration en nanotubes de carbone comprise entre 20 et 100% induit une diminution de la conductivité thermique d'au moins 5%, de préférence 10%.
[0012] Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à un fluide caloporteur comprenant de l'eau et des nanotubes de carbone à une concentration comprise entre 10 et 100 ppm, avantageusement de 10 à 30ppm, de préférence une concentration comprise entre 15 et 25 ppm.
[0013] Avantageusement, quel que soit le mode de réalisation de l'invention, le fluide caloporteur comprend un dispersant.
[0014] De préférence, le dispersant est un surfactant, avantageusement ionique, de préférence choisi parmi le groupe consistant en polycarboxylate soluble dans l'eau, lignine alkaline (à faible teneur en sulfonate) et alkylbenzène sulfonate, l'alkyl comprenant entre 10 et 20 atomes de carbone. Avantageusement, le dispersant comprend un carboxylate soluble dans l'eau, plus avantageusement encore un polycarboxylate de sodium.
[0015] De préférence, ledit dispersant est présent à une concentration massique égale ou supérieure à la concentration de nanotubes de carbone, de manière plus préférée, à une concentration comprise entre 1 ,5 et 3 fois la concentration de nanotubes de carbone, idéalement une concentration d'environ deux fois la concentration de nanotubes de carbone.
[0016] De façon alternative, les nanotubes de carbone selon la présente invention peuvent être remplacés par toute autre nanocharge conductrice de la chaleur, telle que des noirs de carbone ou des graphites, en particulier, des graphites exfolliés sous forme de graphènes. De préférence, ces nanocharges se présentent sous forme unidimensionnelle, sous formes de nanofils.
[0017] La présente invention concerne aussi un procédé de détermination d'une concentration optimale de nanotubes de carbone comprenant les étapes consistant à fournir un fluide caloporteur et y disperser des nanotubes de carbone à différentes concentrations dans la plage comprise entre 1 et 1000 ppm, à déterminer la conductivité thermique de la dispersion aux différentes concentrations de nanotubes de carbone, à déduire de la variation de la conductivité thermique de la dispersion la position d'un pic de conductivité thermique, la conductivité thermique présentant une dérivée première en fonction de la concentration positive aux très faibles concentrations de nanotubes, nulle à l'optimum, ensuite négative et à nouveau positive pour des concentrations supérieures au pic.
[0018] Avantageusement, les différentes concentrations en nanotubes de carbone sont obtenues par dilutions successives d'une solution maîtresse comprenant plus de 1000 ppm de nanotubes de carbone.
[0019] De préférence, la solution maîtresse comprend en outre un dispersant à une concentration supérieure à la concentration de nanotubes de carbone.
Description des figures
La figure 1 représente schématiquement le dispositif de mesure de transfert thermique. La figure 2 représente graphiquement les résultats de conductivité thermique en fonction de la concentration (échelle logarithmique) repris au tableau 2
Description détaillée de l'invention
[0020] La présente invention se rapporte à un fluide caloporteur comprenant une faible concentration de nanotubes de carbone (CNT). Il a été découvert de manière surprenante que contrairement à ce qui est décrit dans l'art antérieur, la conductivité thermique n'évolue pas de manière monotone aux faibles concentrations, mais présente au contraire un pic 1 à de faibles concentrations.
[0021] Ce pic est caractérisé par une conductivité plus de 10% supérieure à la conductivité thermique du fluide sans les nanotubes de carbone. L'existence de ce pic permet d'obtenir une conductivité thermique à une concentration d'environ 20ppm correspondant à la conductivité thermique normalement obtenue à des concentrations largement plus élevées, de l'ordre de 5000ppm (voir table 2). En particulier, la conductivité thermique aux concentrations en nanotubes de carbone de l'invention est supérieure d'au moins 5% (de préférence 10%) à la conductivité thermique obtenue lors d'une augmentation de 20 à 100% (de préférence 50%) de la concentration en nanotubes de carbone, le reste de la composition restant inchangé.
[0022] L'utilisation d'agent dispersant permet avantageusement de stabiliser la dispersion des nanotubes dans le fluide caloporteur. De préférence, l'agent dispersant est un surfactant (substance amphiphile ayant des propriétés tensioactives). Ce surfactant est avantageusement ionique, de préférence choisi parmi le groupe consistant en polycarboxylate soluble dans l'eau, lignine alkaline (à faible teneur en sulfonate) et alkylbenzène sulfonate, l'alkyl comprenant entre 10 et 20 atomes de carbone (par exemple, du dodecylbenzene sulfonate de sodium, ou SDBS). Avantageusement, le dispersant comprend un carboxylate soluble dans l'eau, plus avantageusement encore un polycarboxylate de sodium. Ce type de dispersant n'est néanmoins pas nécessaire en solution organique apolaire, ou peu polaire tel que des lubrifiants.
Figure imgf000006_0001
Lignine alkaline :
[0023] La position précise du pic peut varier d'une composition à l'autre en fonction de divers paramètres tels que la nature des nanotubes, la nature du fluide caloporteur et/ou le type de dispersant utilisé. En particulier, la densité du fluide caloporteur peut avoir une influence importante, la fraction volumique de nanotubes de carbone ayant un impact important. Néanmoins, cette fraction volumique pour un nanotube donné est difficile à évaluer, seule la densité apparente étant facilement mesurable. L'effet est d'autant plus important que le fluide de base présente une faible conductivité.
Exemples
[0024] Deux types de nanotubes ont été utilisés. Il s'agit des grades
NC7000 de la société Nanocyl et graphistrength de la société Arkema (CNTA). Leurs caractéristiques sont résumées au tableau 1. NC7000 CNTA
type Multi Parois Multi Parois
Densité de poudre (g/L) 50 92
Pureté en Carbone (wt.%) 90 90
Diamètre moyen (nm) 9,2 1 1 ,4
Longueur moyenne (μ ι) 1 ,5-2 > 1
Distribution en diamètre (nm) 5,2-8,7-12,6 7,7-10,7-16,1
D(0,1 )-D(0,5)-D(0,9)
Surface spécifique (m2/g) 257-332 206-252
BET-lodine Index
Raman D/G bands ratio 1 ,49 1 ,44
Tableau 1 Caractéristiques des nanotubes utilisés
[0025] Trois types de dispersant ont été utilisés du dodécylbenzenesulfonate (SDBS) sous la référence D2525 chez Sigma Aldrich, du lignine alkaline (à faible contenu de sulfonate, ci-après dénommé lignine) et un polycarboxylate de sodium soluble dans l'eau. Dans tous les cas, les fluides caloporteurs ont été préparés par dilution dans l'eau d'un caloporteur comportant 1 % de nanotubes de carbone et 2% de dispersant, maintenant ainsi un rapport constant CNT/dispersant de 1/2.
Exemples A
Différents échantillons ont été préparés avec des concentrations variables en nanotubes de carbone (CNT). Les nanotubes utilisés dans cette série sont du type NC7000. Ces nanotubes étaient dispersés dans une solution aqueuse comprenant un dispersant SDBS dans un rapport CNT/SDBS de 1/2. Des mesures de conductivité thermique ont été effectuées sur ces échantillons à température ambiante (20°C). Les mesures de conductivité (λ) ont été comparées à la conductivité de la solution sans nanotubes de carbone (λ0). Les variations de la conductivité, soit
Figure imgf000007_0001
sont rapportées à la table 2.
ÂQ
[0026] On observe à la table 2 une augmentation relative de 13% à une concentration de 20ppm suivie d'une réduction à une valeur de 4,2% pour une concentration de 30ppm. On n'obtient à nouveau une augmentation relative de cet ordre de grandeur que pour des concentrations de l'ordre de 0,5%. La viscosité à de telles concentrations augmente de façon non négligeable.
Exemple B L'exemple B est identique aux exemples A, excepté le fait que la conductivité a été mesurée à 46°C.
Exemples C
La série C a été préparée avec des nanotubes du type CNTA et un dispersant polycarboxylate de sodium en solution aqueuse, le rapport CNTA/polycarboxylate étant maintenu constant à une valeur de 1/2.
λ— A
Les mesures de conductivité relatives ( — -— ) ont été faites à 46°C. A cette
A0
température, la conductivité thermique de l'eau est de 0,65 W/m.K (λ0). Les résultats sont rapportés au tableau 2.
Exemples D
La série D a été préparée avec des nanotubes du type NC7000 et un dispersant Lignine en solution aqueuse, le rapport NC7000/lignine étant de 1/2. La lignine utilisée présente une masse moléculaire d'environ 10kDa, une concentration en souffre de 4% et un pH en solution aqueuse de 10,5 (en dilution à 3%).
λ— A
[0027] Les mesures de conductivité relatives (— :— ) ont été faites à 46°C.
A0
Les résultats sont rapportés au tableau 2.
Exemples E
La série E a été préparée avec des nanotubes du type NC7000 et un dispersant polycarboxylate de sodium en solution aqueuse, le rapport NC7000/polycarboxylate étant maintenu constant à une valeur de 1/2.
λ— A
[0028] Les mesures de conductivité relatives (— -— ) ont été faites à 46°C.
A0
Les résultats sont rapportés au tableau 2.
Figure imgf000009_0001
Tableau 2 : amélioration de la conductivité thermique en %
par rapport à la solution sans CNT.
[0029] Outre l'amélioration de la conductivité thermique, le fait que la concentration de CNT est suffisamment faible pour observer une variation négligeable de la viscosité permet d'assurer un transfert thermique optimal. De telles mesures ont été effectuées selon le protocole décrit ci-après.
[0030] Le dispositif expérimental (fig. 1 ) est composé d'un échangeur à tubes concentriques où le fluide caloporteur (circuit chaud) et l'eau (circuit froid) s'écoulent respectivement dans le tube central et dans le tube annulaire.
[0031] Quatre sondes à résistance de platine sont montées à l'entrée et à la sortie de chaque tube et sont reliées à une centrale d'acquisition (labview). La fréquence d'acquisition est d'une mesure toutes les 5 secondes pendant 30 minutes.
[0032] La précision des sondes, après étalonnage, est de 0.1 °C. Deux bains thermostatés au niveau de chaque circuit permettent de contrôler les températures de consigne. Chaque bain thermostaté dispose d'une pompe qui permet d'assurer la circulation du fluide. [0033] Les débits sont mesurés par deux débitmètres à flotteur (0-46 l/h) de précision 21/h. Pour le cas du nanofluide, nous avons mesuré le débit massique en comptant le temps de remplissage pour un volume donné.
[0032] L'échange thermique dans un échangeur à contre courant est étudié pour les fluides caloporteurs des exemples précédents C et D.
[0034] Les conditions de fonctionnement étaient :
Echangeur à contre-courant
Température entrée fluide chaud (nanofluide): Tce=50°C
Température d'entrée du fluide froid (eau) Tfe=10°C.
- Débit côté chaud et froid : 401/h
Le calcul du flux thermique a été évalué sur le circuit froid (l'eau): φ = m Cpf {rfs - Tfe )
[0035] Ce flux est comparé au flux de référence obtenu avec de l'eau comme fluide caloporteur. Les résultats sont présenté au tableau 3 et exprimés en % (gain de chaleur par rapport à la configuration eau/eau) :
Δ ø - o
Figure imgf000010_0001
Tableau 3 : Amélioration relative du transfert thermique.

Claims

REVENDICATIONS
I . Fluide caloporteur comprenant des nanotubes de carbone à une concentration comprise dans la plage allant de 1 à 10OOppm, caractérisé en ce que dans ladite plage de concentration il existe un pic (1 ) d'une largeur comprise entre 5 et 50 ppm présentant une conductivité thermique dont la valeur est au moins 10 % supérieur à la valeur moyenne de la conductivité thermique dudit fluide dans la plage de 1 à 1000 ppm, la concentration en nanotube de carbone correspondant à la concentration dudit pic.
2. Fluide caloporteur selon la revendication 1 , comprenant de l'eau et des nanotubes de carbone à une concentration comprise entre 10 et 100 ppm.
3. Fluide caloporteur selon la revendication 2, comprenant de l'eau et des nanotubes de carbone à une concentration comprise entre 10 et 30 ppm.
4. Fluide caloporteur selon la revendication 3, comprenant de l'eau et des nanotubes de carbone à une concentration comprise entre 15 et 25 ppm.
5. Fluide caloporteur selon l'une quelconque des revendications précédente dans lequel le fluide caloporteur comprend un dispersant.
6. Fluide caloporteur selon la revendication 5 dans lequel le dispersant est un surfactant.
7. Fluide caloporteur selon la revendication 6 dans lequel le surfactant est un surfactant ionique.
8. Fluide caloporteur selon la revendication 7 dans lequel le surfactant ionique est choisi parmi le groupe consistant en polycarboxylate soluble dans l'eau, lignine alkaline (à faible teneur en sulfonate) et alkylbenzène sulfonate, l'alkyl comprenant entre 10 et 20 atomes de carbone.
9. Fluide caloporteur selon la revendication 8 dans lequel le surfactant ionique est un polycarboxylate soluble dans l'eau, de préférence du polycarboxylate de sodium.
10. Fluide caloporteur selon l'une quelconque des revendications 5 à 9 dans lequel ledit dispersant est présent à une concentration massique égale ou supérieure à la concentration de nanotubes de carbone, de préférence à une concentration comprise entre 1 ,5 et 3 fois la concentration de nanotubes de carbone.
I I . Procédé de détermination d'une concentration optimale de nanotubes de carbone comprenant les étapes consistant à fournir un fluide caloporteur et y disperser des nanotubes de carbone à différentes concentrations dans la plage comprise entre 1 et 1000 ppm, à déterminer la conductivité thermique de la dispersion aux différentes concentrations de nanotubes de carbone, à déduire de la variation de la conductivité thermique de la dispersion la position d'un pic de conductivité thermique, ladite concentration optimale étant à la position dudit pic.
12. Procédé selon la revendication 1 1 dans lequel les différentes concentrations en nanotubes de carbone sont obtenues par dilutions successives d'une solution maîtresse comprenant plus de 1000 ppm de nanotubes de carbone.
13. Procédé selon la revendication 1 1 dans lequel la solution maîtresse comprend en outre un dispersant à une concentration supérieure à la concentration de nanotubes de carbone.
14. Utilisation du fluide caloporteur de l'une quelconque des revendications 1 à 10 dans un échangeur thermique.
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