WO2023242511A1 - Hydrogen production method - Google Patents

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WO2023242511A1
WO2023242511A1 PCT/FR2023/050855 FR2023050855W WO2023242511A1 WO 2023242511 A1 WO2023242511 A1 WO 2023242511A1 FR 2023050855 W FR2023050855 W FR 2023050855W WO 2023242511 A1 WO2023242511 A1 WO 2023242511A1
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atmosphere
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electrical energy
electrolyzer
electrolyser
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Inventor
Grégoire DE LASSENCE
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De Lassence Gregoire
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00Operating or servicing cells
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05FSTATIC ELECTRICITY; NATURALLY-OCCURRING ELECTRICITY
    • H05F7/00Use of naturally-occurring electricity, e.g. lightning or static electricity
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G13/00Installations of lightning conductors; Fastening thereof to supporting structure
    • H02G13/40Connection to earth

Definitions

  • the present invention relates, generally, to the production of hydrogen and, more particularly, to a process for the production of hydrogen.
  • hydrogen frequently used in everyday language actually refers to dihydrogen, a molecule composed of two hydrogen atoms.
  • Dihydrogen can be produced by electrolysis of water passed through by an electric current.
  • Lightning is a natural phenomenon occurring during stormy weather. It corresponds to a discharge of electricity coming from the atmosphere, induced by a potential difference within a cloud, between two clouds or between a cloud and the earth.
  • the invention therefore aims to remedy these drawbacks and to propose a process for producing hydrogen taking advantage of a natural phenomenon that is the storm to provide the electrical energy necessary for the electrolysis of water without polluting emissions, while limiting the disturbances and the risks of damage linked to lightning.
  • a process for producing hydrogen comprising: capturing electrical energy from a potential difference between first and second zones charged with the atmosphere or between one of the first and second zones charged with the atmosphere and the earth, the capture being carried out before the occurrence of a storm by moving a capture element comprising an electrically conductive surface in the atmosphere; the conduction by at least one electric cable of the electrical energy captured by said electrically conductive surface towards at least one electrolyser; and the production of hydrogen by the electrolyzer from water and captured electrical energy.
  • a plurality of electrolysers be connected to the conductive surface of the sensing element.
  • the electrolyser is advantageously arranged between the first and second charged zones of the atmosphere.
  • the electrolyser is advantageously arranged between said charged zone of the atmosphere and the earth.
  • Carrying out the capture step before the storm occurs makes it possible to avoid the generation of disturbances and the risks of deterioration of the electrolyser, or of the plurality of electrolysers, and of any other electrical element connected to the system hydrogen production.
  • the method can comprise the detection of the occurrence of a storm, the capture of the electrical energy being carried out before the occurrence of the storm, preferably between several days and several hours before the occurrence of the storm.
  • the capture element is moved to the periphery of a cumulonimbus to capture the negatively charged particles and to the center of the cumulonimbus to capture the positively charged particles.
  • the direction of connection of the electrolyzer is adapted according to the direction of the potential difference.
  • a circuit breaker can be placed between the electric cable and the electrolyser.
  • circuit breaker makes it possible to protect the electrolyser which can then operate without risk of being damaged, particularly when the potential differences present between the charged zones of the atmosphere and the earth are too strong.
  • the electrolyzer protected by a circuit breaker can operate over a wide voltage range.
  • the movement of the sensing element can be assisted by guidance means, such as a drone or an aircraft.
  • the guide means comprise a member for fixing to the electrically insulating sensing element.
  • the electrolyzer can be positioned on a mobile support.
  • the mobile support can be a means of transport such as a vehicle.
  • the mobile support is a truck, a boat or even an aircraft.
  • the electrical cable connecting the collection element and the electrolyzer is covered with an insulating sheath.
  • the capture element can be a balloon filled with hot air or gas lighter than the air covered with less partially of an electrically conductive material, for example a layer of aluminum.
  • the hydrogen production process comprises a probing step preceding the capture step and intended to measure from a voltmeter the potential difference in the atmosphere or between the atmosphere and the earth before the occurrence of a storm in order to determine if the potential difference is high enough to operate the electrolyzer and low enough not to damage the electrolyzer.
  • the hydrogen production process can thus comprise the capture of electrical energy from a potential difference formed between a first capture element connected to the electrolyser and positioned in a first positively charged zone of the atmosphere and a second element collection also connected to the electrolyzer and positioned in a second negatively charged zone of the atmosphere.
  • FIG 1 illustrates a hydrogen production system according to one embodiment of the invention.
  • Figure 1 illustrates a hydrogen production system 1 for the production of hydrogen by electrolysis of water using an electric current.
  • the hydrogen production system 1 comprises one or more capture elements 2 configured to capture the electrical energy of a potential difference formed between first and second charged zones of the atmosphere 3, or formed between one of the first and second charged zones of atmosphere 3 and earth 4.
  • the capture element 2 is able to float in the air such as, for example, a balloon or a kite.
  • the capture element 2 can be filled with hot air or filled with a gas lighter than air, for example hydrogen or helium.
  • the capture element 2 comprises an electrically conductive surface 5, which can cover all or part of the capture element 2, and makes it possible to capture the electrical energy coming from the potential differences formed in the atmosphere 3 which it passes through or between the atmosphere 3 and the earth 4.
  • the conductive surface 5 can be, for example, a layer of electrically conductive material positioned on the surface of the capture element 2.
  • the electrically conductive material of the conductive surface 5 may be a metallic material such as, for example, aluminum.
  • the conductive surface 5 of the collection element 2 is configured so as to be able to be arranged in a folded position favoring its storage and its movement to a place of collection of electrical energy, and in an deployed position promoting capture.
  • the capture element 2 is a canvas balloon filled with hot air or gas lighter than air, covered at least partially with a layer of aluminum.
  • the configuration of the balloon provides both a large surface area in contact with the charged particles present in the atmosphere 3, and great stability when the balloon moves.
  • aluminum is a particularly advantageous conductive material.
  • the hydrogen production system 1 further comprises an electrolyser 6 disposed between the first and second charged zones of the atmosphere 3 or disposed between one of the first and second charged zones of the atmosphere 3 and the earth 4 .
  • the electrolyser is connected to earth 4 and placed between atmosphere 3 and earth 4.
  • electrolyzer we mean a device comprising a reactor within which an electrolysis reaction takes place, that is to say the formation of dihydrogen and dioxygen from water passed through by an electric current.
  • the electrolyser 6 advantageously includes a water inlet 7 necessary for the electrolysis reaction.
  • the hydrogen production system 1 also includes a water reserve (not visible in Figure 1) making it possible to supply water to the water inlet 7.
  • a water reserve (not visible in Figure 1) making it possible to supply water to the water inlet 7.
  • the electric current is conveyed from the conductive surface 5 to the electrolyser 6 on the ground by at least one electric cable 8.
  • the electrical cable 8 connecting the conductive surface 5 and the electrolyser 6 is covered with an insulating sheath allowing it to pass through the electrically charged zones of the atmosphere 3 without electrical disturbance.
  • the electrolyser 6 is also connected to earth 4 by an electric cable 9.
  • the hydrogen production system 1 could be expected to include a plurality of electrolysers 6.
  • the hydrogen production system 1 includes several capture elements 2.
  • the invention also relates to a process for producing hydrogen by electrolysis of water, comprising a step of capturing electrical energy coming from potential differences between charged zones of the atmosphere 3 and the earth 4.
  • the sensing element 2 comprising the electrically conductive surface 5 is moved so that the conductive surface 5 travels through the atmosphere 3, and in particular through the charged areas of the atmosphere 3 present when a storm is brewing.
  • the capture element 2 moves within a cumulonimbus 10, a characteristic cloud occurring during stormy weather.
  • the recovery of electrical energy by collection is carried out between several hours and several days before the storm occurs, and before lightning occurs.
  • the hydrogen production process can advantageously include the detection of the upcoming occurrence of a storm, in order to be able to capture the electrical energy before the storm occurs.
  • Detecting the upcoming occurrence of a storm includes, for example, a step of monitoring weather forecasts.
  • the sensing element 2 When a coming storm is detected, the sensing element 2 is released into the atmosphere to capture the electrical energy arising from the potential difference between the electrically charged areas of the atmosphere 3, linked to the storm which prepares itself, and the earth 4.
  • the hydrogen production process may include a probing step preceding the capture step and intended to measure the potential difference in the atmosphere 3 or between the atmosphere 3 and the earth 4 before the occurrence of a storm.
  • the probing step makes it possible to determine whether the potential difference is high enough to operate the electrolyser 6 and low enough not to damage the electrolyser 6.
  • the hydrogen production system 1 may include a voltmeter to measure the potential difference.
  • the probing step is carried out by moving the conductive surface 5 in the atmosphere 3.
  • the conductive surface 5 can be positioned in the deployed position to promote the capture of electrical energy and proceed to the capture step.
  • adequate potential difference is meant a potential difference whose value lies within an operating range of the electrolyzer 6.
  • the capture element 2 is moved to the periphery of the cumulonimbus 10 to capture the negatively charged particles and to the center of the cumulonimbus 10 to capture the positively charged particles.
  • the electrical energy thus captured by the electrically conductive surface 5 is conveyed by the electrical cable 8 to the electrolyser 6, which is connected to earth 4, and the electrolyser 6 produces hydrogen from water and the electrical energy captured.
  • the direction of connection of the electrolyser 6 can be adapted according to the direction of the potential difference.
  • connection of the electrolyzer depends on the area covered by the capture element 2. It is likely to travel through a zone of positive ions, generally at the edge of the cumulonimbus, or a zone of negative ions in the center of it. .
  • the direction of the potential difference can be tested regularly, using a voltmeter, in order to adapt the direction of connection of the electrolyser 6.
  • the hydrogen production system 1 includes a voltmeter and means for automatically switching the direction of connection of the electrolyser 6.
  • a circuit breaker 11 is therefore, preferably, positioned between the electrolyser 4 and the electric cable 8 connecting the electrolyser 4 and the electrically conductive surface 3.
  • the movement of the capture element 2 in the atmosphere 3 is, preferably, assisted by guiding means 12 such as a drone, in order to search more effectively for areas charged with positive or negative ions of the atmosphere 3, and in particular the cumulonimbus 10.
  • the guide means 12 may comprise a fixing member 13 to the capture element 2, such as a fixing arm.
  • the fixing member 13 is electrically insulating to limit the risks of damage to the hydrogen production system 1 linked to lightning which may occur during the step of capturing the electrical energy by the conductive surface 3 of the capture element 2.
  • the fixing member 13 can be configured to be able to be separated from the capture element 2.
  • the electrolyzer 6 can be positioned on a support 14.
  • the support 14 can be fixed or mobile.
  • the support 14 is movable in order to be able to move the electrolyser 6, the collection element 2 and the water reserve supplying the water inlet 7 of the electrolyser 6, in stormy and electrically charged areas of the atmosphere 3.
  • the support 14 can be a means of transport, such as a vehicle.
  • the support 14 is, for example, a truck, a boat or even an aircraft.
  • the support 14 is a boat
  • the water inlet 7 is supplied by the water on which the boat is sailing.
  • the hydrogen production system 1 can comprise an electric cable unwinder 15 for the electrical capable 8 connecting the electrically conductive surface 3 and the electrolyzer 6.
  • the electric cable unwinder 15 can be placed on the support 14.
  • the electrolyser 6 can be placed between first and second electrically charged zones of the atmosphere 3.
  • a first sensing element 2 connected to the electrolyser 6 is intended to be positioned in a first positively charged zone of the atmosphere 3 and a second sensing element 2 also connected to the electrolyser 6 is intended to be positioned in a second negatively charged zone of the atmosphere 2 in order to capture the electrical energy of a potential difference formed between the first and second charged zones.
  • the hydrogen production process can thus comprise the capture of electrical energy from a potential difference formed between a first capture element 2 connected to the electrolyser 6 and positioned in a first positively charged zone of the atmosphere 2 and a second capture element 2 also connected to the electrolyzer 6 and positioned in a second negatively charged zone of the atmosphere 3.
  • each guiding means 12 can be, for example, an aircraft.
  • the aircraft directing the first and second sensing elements 2 are aerostats.
  • the electrolyser 6 can be positioned on the ground.
  • the guide means 12 of one of the first and second sensing elements 2 and the support 14 of the electrolyser 6 can be formed by the same structure, for example an aircraft.
  • the structure formed, for example, by an aircraft may include a hydrogen storage unit connected to the electrolyzer 6.
  • the first and second collection elements 2 are, advantageously, each connected to the electrolyser 6 by an electric cable.
  • the hydrogen production process is efficient and can be easily implemented, using few structural elements.
  • the electrical energy of the potential differences captured before the occurrence of a storm is lower than the electrical energy captured during the occurrence of lightning.
  • the recovery of charges before the occurrence of the storm can be carried out over a longer time interval, for the capture of a quantity of electrical charges adequate for the operation of the electrolyzer 6.
  • the quantity of electrical energy that can be recovered from potential differences makes the production process hydrogen particularly profitable in terms of quantity of hydrogen produced.
  • the recovery of electrical energy from potential differences between charged zones present in the atmosphere or between a charged zone of the atmosphere and the earth, before the occurrence of a storm, makes it possible to produce hydrogen. .
  • the hydrogen thus produced can be stored and, optionally, transported for its use as a source of green energy at a location different from the location of its production.

Abstract

The invention relates to a method for producing hydrogen, comprising the following steps: capturing electrical energy from a potential difference between first and second charged zones of the atmosphere (3) or between one of the first and second charged zones of the atmosphere (3) and the earth (4), the energy being captured prior to a thunderstorm by moving at least one capture element (2) with an electrically conductive surface (5) into the atmosphere (3); conducting, via at least one electrical cable (8), the electrical energy captured by the electrically conductive surface (5) towards at least one electrolyser (6); and producing hydrogen, by means of the electrolyser (6), from water and the captured electrical energy.

Description

DESCRIPTION DESCRIPTION
TITRE : Procédé de production d’hydrogène TITLE: Hydrogen production process
La présente invention concerne, de manière générale, la production d’hydrogène et, plus particulièrement un procédé pour la production d’hydrogène. The present invention relates, generally, to the production of hydrogen and, more particularly, to a process for the production of hydrogen.
Le terme « hydrogène » fréquemment employé dans le langage courant désigne en réalité le dihydrogène, molécule composée de deux atomes d’hydrogène. The term “hydrogen” frequently used in everyday language actually refers to dihydrogen, a molecule composed of two hydrogen atoms.
Le dihydrogène peut être produit par électrolyse de l’ eau traversée par un courant électrique. Dihydrogen can be produced by electrolysis of water passed through by an electric current.
Son utilisation comme carburant représente un atout important dans le cadre de la transition énergétique et écologique puisque sa combustion ne produit que de l’ eau. L ’ absence d’ émission d’ éléments carbonés polluants en fait une source d’ énergie plus verte. Its use as fuel represents an important asset in the context of the energy and ecological transition since its combustion only produces water. The absence of emissions of polluting carbon elements makes it a greener source of energy.
Toutefois, sa production nécessite de l’ énergie électrique, c’ est-à- dire de l’ énergie sous forme d’un courant électrique. However, its production requires electrical energy, that is to say energy in the form of an electric current.
La foudre est un phénomène naturel se produisant lors d’un temps orageux. Elle correspond à une décharge d’électricité provenant de l’ atmosphère, induite par une différence de potentiel au sein d’un nuage, entre deux nuages ou encore entre un nuage et la terre. Lightning is a natural phenomenon occurring during stormy weather. It corresponds to a discharge of electricity coming from the atmosphere, induced by a potential difference within a cloud, between two clouds or between a cloud and the earth.
Il a été envisagé de récupérer l’ énergie des décharges électriques au moment où la foudre tombe afin d’ être utilisée par un consommateur pour son fonctionnement. It was envisaged to recover the energy from electrical discharges at the moment when lightning strikes in order to be used by a consumer for its operation.
Toutefois, la récupération de l’ énergie provoque de fortes perturbations, dont des éclairs, ce qui endommage les différents composants du système dédié à la récupération de l’ énergie électrique. However, energy recovery causes strong disturbances, including lightning, which damages the various components of the system dedicated to electrical energy recovery.
En effet, lorsque la foudre tombe, la quantité d’ énergie électrique est si importante, et se produit sur un temps si court, qu’ aucun circuit électrique ne peut résister sans être détérioré. Indeed, when lightning strikes, the quantity of electrical energy is so large, and occurs over such a short time, that no electrical circuit can withstand without being damaged.
L ’invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients et de proposer un procédé de production d’hydrogène tirant profit d’un phénomène naturel qu’ est l’orage pour fournir l’ énergie électrique nécessaire à l’ électrolyse de l’ eau sans émissions polluantes, tout en limitant les perturbations et les risques de dommages liés à la foudre. The invention therefore aims to remedy these drawbacks and to propose a process for producing hydrogen taking advantage of a natural phenomenon that is the storm to provide the electrical energy necessary for the electrolysis of water without polluting emissions, while limiting the disturbances and the risks of damage linked to lightning.
Il est donc proposé un procédé de production d’hydrogène, comprenant : le captage d’ énergie électrique d’une différence de potentiel entre des zones première et deuxième zones chargées de l’ atmosphère ou entre l’une des première et deuxième zones chargées de l’ atmosphère et la terre, le captage étant réalisé avant la survenue d’un orage par déplacement d’un élément de captage comportant une surface conductrice d’ électricité dans l’ atmosphère ; la conduction par au moins un câble électrique de l’ énergie électrique captée par ladite surface conductrice d’ électricité vers au moins un électrolyseur ; et la production d’hydrogène par l’électrolyseur à partir d’ eau et de l’énergie électrique captée. A process for producing hydrogen is therefore proposed, comprising: capturing electrical energy from a potential difference between first and second zones charged with the atmosphere or between one of the first and second zones charged with the atmosphere and the earth, the capture being carried out before the occurrence of a storm by moving a capture element comprising an electrically conductive surface in the atmosphere; the conduction by at least one electric cable of the electrical energy captured by said electrically conductive surface towards at least one electrolyser; and the production of hydrogen by the electrolyzer from water and captured electrical energy.
On pourra prévoir qu’une pluralité d’ électrolyseurs soient reliés à la surface conductrice de l’ élément de captage. It could be envisaged that a plurality of electrolysers be connected to the conductive surface of the sensing element.
Pour le captage d’ énergie électrique d’une différence de potentiel entre des zones première et deuxième zones chargées de l’ atmosphère, l’ électrolyseur est avantageusement disposé entre les première et deuxième zones chargées de l’ atmosphère. For the capture of electrical energy from a potential difference between the first and second charged zones of the atmosphere, the electrolyser is advantageously arranged between the first and second charged zones of the atmosphere.
Pour le captage d’ énergie électrique d’une différence de potentiel entre l’une des première et deuxième zones chargées de l’ atmosphère et la terre, l’ électrolyseur est avantageusement disposé entre ladite zone chargée de l ’atmosphère et la terre. For the capture of electrical energy from a potential difference between one of the first and second charged zones of the atmosphere and the earth, the electrolyser is advantageously arranged between said charged zone of the atmosphere and the earth.
La réalisation de l’ étape de captage avant la survenue de l’orage permet d’ éviter la génération de perturbations et les risques de détérioration de l’ électrolyseur, ou de la pluralité d’électrolyseurs, et de tout autre élément électrique connecté au système de production d’hydrogène. Carrying out the capture step before the storm occurs makes it possible to avoid the generation of disturbances and the risks of deterioration of the electrolyser, or of the plurality of electrolysers, and of any other electrical element connected to the system hydrogen production.
La réalisation de l’ étape de captage avant que la foudre ne tombe rend ainsi possible l’ exploitation d’une énergie naturelle largement disponible, sans perturbations et sans pollution. Avantageusement, le procédé peut comprendre la détection de la survenue d’un orage, le captage de l’ énergie électrique étant réalisé avant la survenue de l’orage, de préférence entre plusieurs jours et plusieurs heures avant la survenue de l’orage. Carrying out the capture stage before lightning strikes makes it possible to exploit widely available natural energy, without disruption and without pollution. Advantageously, the method can comprise the detection of the occurrence of a storm, the capture of the electrical energy being carried out before the occurrence of the storm, preferably between several days and several hours before the occurrence of the storm.
De préférence, l’ élément de captage est déplacé en périphérie d’un cumulonimbus pour capter les particules chargées négativement et au centre du cumulonimbus pour capter les particules chargées positivement. Preferably, the capture element is moved to the periphery of a cumulonimbus to capture the negatively charged particles and to the center of the cumulonimbus to capture the positively charged particles.
De préférence, le sens de branchement de l’ électrolyseur est adapté en fonction du sens de la différence de potentiel. Preferably, the direction of connection of the electrolyzer is adapted according to the direction of the potential difference.
Avantageusement, un disjoncteur peut être disposé entre le câble électrique et l’ électrolyseur. Advantageously, a circuit breaker can be placed between the electric cable and the electrolyser.
La présence du disjoncteur permet de protéger l’ électrolyseur qui peut alors fonctionner sans risques d’ être détérioré, notamment lorsque des différences de potentiel présentes entre les zones chargées de l’ atmosphère et la terre sont trop fortes. The presence of the circuit breaker makes it possible to protect the electrolyser which can then operate without risk of being damaged, particularly when the potential differences present between the charged zones of the atmosphere and the earth are too strong.
Contrairement à la majorité des systèmes électriques qui nécessitent une tension stable et bien définie, l’ électrolyseur protégé par un disjoncteur peut fonctionner sur une large plage de tension. Unlike the majority of electrical systems which require a stable and well-defined voltage, the electrolyzer protected by a circuit breaker can operate over a wide voltage range.
Selon une caractéristique, le déplacement de l’ élément de captage peut être assisté par des moyens de guidage, tel qu’un drone ou un aéronef. According to one characteristic, the movement of the sensing element can be assisted by guidance means, such as a drone or an aircraft.
De préférence, les moyens de guidage comprennent un organe de fixation à l’ élément de captage électriquement isolant. Preferably, the guide means comprise a member for fixing to the electrically insulating sensing element.
Dans un mode de réalisation, l’ électrolyseur peut être positionné sur un support mobile. In one embodiment, the electrolyzer can be positioned on a mobile support.
Selon un mode de réalisation, le support mobile peut être un moyen de transport tel qu’un véhicule. According to one embodiment, the mobile support can be a means of transport such as a vehicle.
Par exemple, le support mobile est un camion, un bateau ou encore un aéronef. For example, the mobile support is a truck, a boat or even an aircraft.
De préférence, le câble électrique reliant l’ élément de captage et l’ électrolyseur est recouvert d’une gaine isolante. Preferably, the electrical cable connecting the collection element and the electrolyzer is covered with an insulating sheath.
Selon un mode de réalisation, l’ élément de captage peut être un ballon rempli d’ air chaud ou de gaz plus léger que l’ air recouvert au moins partiellement d’un matériau électriquement conducteur, par exemple une couche d’aluminium. According to one embodiment, the capture element can be a balloon filled with hot air or gas lighter than the air covered with less partially of an electrically conductive material, for example a layer of aluminum.
De préférence, le procédé de production d’hydrogène comprend une étape de sondage précédant l’ étape de captage et destinée à mesurer à partir d’un voltmètre la différence de potentiel dans l’ atmosphère ou entre l’ atmosphère et la terre avant la survenue d’un orage afin de déterminer si la différence de potentiel est suffisamment élevée pour faire fonctionner l’électrolyseur et suffisamment faible pour ne pas endommager l’ électrolyseur. Preferably, the hydrogen production process comprises a probing step preceding the capture step and intended to measure from a voltmeter the potential difference in the atmosphere or between the atmosphere and the earth before the occurrence of a storm in order to determine if the potential difference is high enough to operate the electrolyzer and low enough not to damage the electrolyzer.
Le procédé de production d’hydrogène peut ainsi comprendre le captage d’ énergie électrique d’une différence de potentiel formée entre un premier élément de captage relié à l’ électrolyseur et positionné dans une première zone chargée positivement de l’ atmosphère et un deuxième élément de captage également relié à l’ électrolyseur et positionné dans une deuxième zone chargée négativement de l’atmosphère. The hydrogen production process can thus comprise the capture of electrical energy from a potential difference formed between a first capture element connected to the electrolyser and positioned in a first positively charged zone of the atmosphere and a second element collection also connected to the electrolyzer and positioned in a second negatively charged zone of the atmosphere.
D ’ autres buts, avantages et caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et faite en référence au dessin annexé sur lequel : Other purposes, advantages and characteristics will emerge from the description which follows, given for purely illustrative purposes and made with reference to the appended drawing in which:
[Fig 1 ] illustre un système de production d’hydrogène selon un mode de réalisation de l’invention. [Fig 1] illustrates a hydrogen production system according to one embodiment of the invention.
L ’ expression « au moins un » utilisée dans la présente description est équivalente à l’ expression « un ou plusieurs ». The expression “at least one” used in this description is equivalent to the expression “one or more”.
La figure 1 illustre un système de production d’hydrogène 1 pour la production d’hydrogène par électrolyse d’eau à l’ aide d’un courant électrique. Figure 1 illustrates a hydrogen production system 1 for the production of hydrogen by electrolysis of water using an electric current.
Le système de production d’hydrogène 1 comprend un ou plusieurs éléments de captage 2 configurés pour capter l’ énergie électrique d’une différence de potentiel formée entre des première et deuxième zones chargées de l’ atmosphère 3 , ou formée entre l’une des première et deuxième zones chargées de l’ atmosphère 3 et la terre 4. The hydrogen production system 1 comprises one or more capture elements 2 configured to capture the electrical energy of a potential difference formed between first and second charged zones of the atmosphere 3, or formed between one of the first and second charged zones of atmosphere 3 and earth 4.
De préférence, l’ élément de captage 2 est apte à flotter dans l’ air tel que, par exemple un ballon ou un cerf-volant. L’ élément de captage 2 peut être rempli d’ air chaud ou rempli d’un gaz plus léger que l’ air, par exemple de l’hydrogène ou de l’hélium. L ’ élément de captage 2 comporte une surface conductrice d’électricité 5 , pouvant recouvrir tout ou partie de l’ élément de captage 2, et permettant de capter l’ énergie électrique provenant des différences de potentiel formées dans l’ atmosphère 3 qu’ elle traverse ou entre l’ atmosphère 3 et la terre 4. Preferably, the capture element 2 is able to float in the air such as, for example, a balloon or a kite. The capture element 2 can be filled with hot air or filled with a gas lighter than air, for example hydrogen or helium. The capture element 2 comprises an electrically conductive surface 5, which can cover all or part of the capture element 2, and makes it possible to capture the electrical energy coming from the potential differences formed in the atmosphere 3 which it passes through or between the atmosphere 3 and the earth 4.
Par captage, on entend la récupération d’ énergie électrique par l’ élément de captage 2, et plus particulièrement par la surface conductrice d’ électricité 3. By collection, we mean the recovery of electrical energy by the collection element 2, and more particularly by the electrically conductive surface 3.
La surface conductrice 5 peut être, par exemple, une couche de matériau électriquement conducteur positionnée en surface de l’ élément de captage 2. The conductive surface 5 can be, for example, a layer of electrically conductive material positioned on the surface of the capture element 2.
Le matériau électriquement conducteur de la surface conductrice 5 peut être un matériau métallique tel que, par exemple, l’aluminium. The electrically conductive material of the conductive surface 5 may be a metallic material such as, for example, aluminum.
On pourra prévoir que la surface conductrice 5 de l’ élément de captage 2 soit configurée de façon à pouvoir être arrangée dans une position pliée favorisant son rangement et son déplacement jusqu’ à un lieu de captage d’ énergie électrique, et dans une position déployée favorisant le captage. It can be provided that the conductive surface 5 of the collection element 2 is configured so as to be able to be arranged in a folded position favoring its storage and its movement to a place of collection of electrical energy, and in an deployed position promoting capture.
Dans l’exemple illustré, l’ élément de captage 2 est un ballon en toile rempli d’ air chaud ou de gaz plus léger que l’ air, recouvert au moins partiellement d’une couche d’ aluminium. In the example illustrated, the capture element 2 is a canvas balloon filled with hot air or gas lighter than air, covered at least partially with a layer of aluminum.
La configuration du ballon confère à la fois une grande surface en contact avec les particules chargées présentes dans l’ atmosphère 3 , et une grande stabilité lors du déplacement du ballon. The configuration of the balloon provides both a large surface area in contact with the charged particles present in the atmosphere 3, and great stability when the balloon moves.
De plus, considérant sa faible masse et sa capacité de conduction électrique, l’ aluminium est un matériau conducteur particulièrement avantageux. In addition, considering its low mass and its electrical conduction capacity, aluminum is a particularly advantageous conductive material.
Le système de production d’hydrogène 1 comprend, en outre, un électrolyseur 6 disposé entre les première et deuxième zones chargées de l’ atmosphère 3 ou disposé entre l’une des première et deuxième zones chargées de l’ atmosphère 3 et la terre 4. The hydrogen production system 1 further comprises an electrolyser 6 disposed between the first and second charged zones of the atmosphere 3 or disposed between one of the first and second charged zones of the atmosphere 3 and the earth 4 .
Dans l’ exemple illustré, l’ électrolyseur est relié à la terre 4 et disposé entre l’ atmosphère 3 et la terre 4. Par électrolyseur, on entend un dispositif comprenant un réacteur au sein duquel a lieu une réaction d’ électrolyse, c’ est-à-dire la formation de dihydrogène et de dioxygène à partir d’ eau traversée par un courant électrique. In the example illustrated, the electrolyser is connected to earth 4 and placed between atmosphere 3 and earth 4. By electrolyzer we mean a device comprising a reactor within which an electrolysis reaction takes place, that is to say the formation of dihydrogen and dioxygen from water passed through by an electric current.
L ’ électrolyseur 6 comprend avantageusement une arrivée d’ eau 7 nécessaire à la réaction d’ électrolyse. The electrolyser 6 advantageously includes a water inlet 7 necessary for the electrolysis reaction.
De préférence, le système de production d’hydrogène 1 inclut également une réserve d’ eau (non visible sur la figure 1 ) permettant d’approvisionner en eau l’ arrivée d’ eau 7. Preferably, the hydrogen production system 1 also includes a water reserve (not visible in Figure 1) making it possible to supply water to the water inlet 7.
Le courant électrique, également nécessaire à la réaction d’électrolyse, est acheminé depuis la surface conductrice 5 jusqu’ à l’ électrolyseur 6 au sol par au moins un câble électrique 8. The electric current, also necessary for the electrolysis reaction, is conveyed from the conductive surface 5 to the electrolyser 6 on the ground by at least one electric cable 8.
De préférence, le câble électrique 8 reliant la surface conductrice 5 et l’ électrolyseur 6 est recouvert d’une gaine isolante lui permettant de traverser sans perturbation électrique les zones électriquement chargées de l’ atmosphère 3. Preferably, the electrical cable 8 connecting the conductive surface 5 and the electrolyser 6 is covered with an insulating sheath allowing it to pass through the electrically charged zones of the atmosphere 3 without electrical disturbance.
L ’ électrolyseur 6 est également relié à la terre 4 par un câble électrique 9. The electrolyser 6 is also connected to earth 4 by an electric cable 9.
On pourra prévoir que le système de production d’hydrogène 1 comprenne une pluralité d’ électrolyseur 6. The hydrogen production system 1 could be expected to include a plurality of electrolysers 6.
On pourra également prévoir que le système de production d’hydrogène 1 comprenne plusieurs éléments de captage 2. It could also be envisaged that the hydrogen production system 1 includes several capture elements 2.
L ’invention concerne également un procédé de production d’hydrogène par électrolyse d’eau, comprenant une étape de captage d’ énergie électrique provenant des différences de potentiel entre des zones chargées de l’ atmosphère 3 et la terre 4. The invention also relates to a process for producing hydrogen by electrolysis of water, comprising a step of capturing electrical energy coming from potential differences between charged zones of the atmosphere 3 and the earth 4.
Par captage, on entend la récupération de particules électriquement chargées, en vue de leur acheminement vers l’électrolyseur 6 au sol. By capture, we mean the recovery of electrically charged particles, with a view to their transport to the electrolyser 6 on the ground.
Le captage de l ’énergie électrique nécessaire à la production d’hydrogène par électrolyse de l’ eau est réalisé avant que survienne un orage, lorsque l’orage se prépare. The capture of the electrical energy necessary for the production of hydrogen by electrolysis of water is carried out before a storm occurs, when the storm is brewing.
L ’ élément de captage 2 comportant la surface conductrice d’électricité 5 est déplacé de façon à ce que la surface conductrice 5 parcoure l’ atmosphère 3 , et notamment des zones chargées de l’ atmosphère 3 présentes lorsqu’un orage se prépare. The sensing element 2 comprising the electrically conductive surface 5 is moved so that the conductive surface 5 travels through the atmosphere 3, and in particular through the charged areas of the atmosphere 3 present when a storm is brewing.
De préférence, l’ élément de captage 2 se déplace au sein d’un cumulonimbus 10, nuage caractéristique se produisant lors d’un temps orageux. Preferably, the capture element 2 moves within a cumulonimbus 10, a characteristic cloud occurring during stormy weather.
La récupération d’énergie électrique avant que ne se produise l’orage, et donc avant que la foudre ne survienne, permet de limiter les perturbations et les risques liées à la foudre. The recovery of electrical energy before the storm occurs, and therefore before lightning strikes, makes it possible to limit the disturbances and risks linked to lightning.
De préférence, la récupération de l’énergie électrique par captage est réalisée entre plusieurs heures et plusieurs jours avant la survenue de l’orage, et avant que ne se produise la foudre. Preferably, the recovery of electrical energy by collection is carried out between several hours and several days before the storm occurs, and before lightning occurs.
A cet égard, le procédé de production d’hydrogène peut inclure, avantageusement, la détection de la survenue prochaine d’un orage, afin de pouvoir capter l’ énergie électrique avant que l’orage ne se produise. In this regard, the hydrogen production process can advantageously include the detection of the upcoming occurrence of a storm, in order to be able to capture the electrical energy before the storm occurs.
La détection de la survenue prochaine d’un orage comprend par exemple une étape de suivi des prévisions météorologiques. Detecting the upcoming occurrence of a storm includes, for example, a step of monitoring weather forecasts.
Lorsqu’un orage à venir est détecté, l’ élément de captage 2 est libéré dans l’ atmosphère pour capter l’ énergie électrique découlant de la différence de potentiel entre les zones chargées électriquement de l’ atmosphère 3 , liées à l’orage qui se prépare, et la terre 4. When a coming storm is detected, the sensing element 2 is released into the atmosphere to capture the electrical energy arising from the potential difference between the electrically charged areas of the atmosphere 3, linked to the storm which prepares itself, and the earth 4.
De préférence, le procédé de production d’hydrogène peut inclure une étape de sondage précédant l’ étape de captage et destinée à mesurer la différence de potentiel dans l’ atmosphère 3 ou entre l’ atmosphère 3 et la terre 4 avant la survenue d’un orage. Preferably, the hydrogen production process may include a probing step preceding the capture step and intended to measure the potential difference in the atmosphere 3 or between the atmosphere 3 and the earth 4 before the occurrence of a storm.
L ’ étape de sondage permet de déterminer si la différence de potentiel est suffisamment élevée pour faire fonctionner l’ électrolyseur 6 et suffisamment faible pour ne pas endommager l’ électrolyseur 6. The probing step makes it possible to determine whether the potential difference is high enough to operate the electrolyser 6 and low enough not to damage the electrolyser 6.
A cet égard, le système de production d’hydrogène 1 peut comprendre un voltmètre pour mesurer la différence de potentiel. In this regard, the hydrogen production system 1 may include a voltmeter to measure the potential difference.
L ’ étape de sondage est réalisée par déplacement de la surface conductrice 5 dans l’ atmosphère 3. The probing step is carried out by moving the conductive surface 5 in the atmosphere 3.
Lorsqu’une différence de potentiel adéquate est mesurée, la surface conductrice 5 peut être positionnée en position déployée pour favoriser le captage d’ énergie électrique et procéder à l ’étape de captage. Par différence de potentiel adéquate, on entend une différence de potentiel dont la valeur se situe dans une plage de fonctionnement de l’ électrolyseur 6. When an adequate potential difference is measured, the conductive surface 5 can be positioned in the deployed position to promote the capture of electrical energy and proceed to the capture step. By adequate potential difference is meant a potential difference whose value lies within an operating range of the electrolyzer 6.
De préférence, pour capter l’ énergie électrique, l’ élément de captage 2 est déplacé en périphérie du cumulonimbus 10 pour capter les particules chargées négativement et au centre du cumulonimbus 10 pour capter les particules chargées positivement. Preferably, to capture electrical energy, the capture element 2 is moved to the periphery of the cumulonimbus 10 to capture the negatively charged particles and to the center of the cumulonimbus 10 to capture the positively charged particles.
L ’ énergie électrique ainsi captée par la surface conductrice d’électricité 5 est acheminée par le câble électrique 8 vers l’ électrolyseur 6, qui est relié à la terre 4, et l ’électrolyseur 6 produit de l’hydrogène à partir d’eau et de l’ énergie électrique captée. The electrical energy thus captured by the electrically conductive surface 5 is conveyed by the electrical cable 8 to the electrolyser 6, which is connected to earth 4, and the electrolyser 6 produces hydrogen from water and the electrical energy captured.
Avantageusement, le sens de branchement de l’ électrolyseur 6 peut être adapté en fonction du sens de la différence de potentiel. Advantageously, the direction of connection of the electrolyser 6 can be adapted according to the direction of the potential difference.
Le branchement de l’ électrolyseur dépend de la zone parcourue par l’ élément de captage 2. Il est susceptible de parcourir une zone d’ions positifs, généralement en bordure du cumulonimbus, ou une zone d’ions négatifs au centre de celui-ci. The connection of the electrolyzer depends on the area covered by the capture element 2. It is likely to travel through a zone of positive ions, generally at the edge of the cumulonimbus, or a zone of negative ions in the center of it. .
Le sens de la différence de potentiel peut être testé régulièrement, à partir d’un voltmètre, afin d’ adapter le sens de branchement de l’ électrolyseur 6. The direction of the potential difference can be tested regularly, using a voltmeter, in order to adapt the direction of connection of the electrolyser 6.
A cet égard, on pourra prévoir que le système de production d’hydrogène 1 comprenne un voltmètre et des moyens de basculement automatique du sens de branchement de l’ électrolyseur 6. In this regard, it could be envisaged that the hydrogen production system 1 includes a voltmeter and means for automatically switching the direction of connection of the electrolyser 6.
L ’ étape de captage de l’ énergie électrique par la surface conductrice 3 peut provoquer des éclairs plus ou moins importants et entraîner des dommages du système de production d’hydrogène 1. Un disjoncteur 1 1 est donc, de préférence, positionné entre l’ électrolyseur 4 et le câble électrique 8 reliant l’ électrolyseur 4 et la surface conductrice d’électricité 3. The step of capturing electrical energy by the conductive surface 3 can cause more or less significant lightning and cause damage to the hydrogen production system 1. A circuit breaker 11 is therefore, preferably, positioned between the electrolyser 4 and the electric cable 8 connecting the electrolyser 4 and the electrically conductive surface 3.
De plus, le déplacement de l’ élément de captage 2 dans l’ atmosphère 3 est, de préférence, assisté par des moyens de guidage 12 tel qu’un drone, afin de chercher plus efficacement les zones chargées d’ions positifs ou négatifs de l’ atmosphère 3 , et notamment du cumulonimbus 10. Les moyens de guidage 12 peuvent comprendre un organe de fixation 13 à l’ élément de captage 2, tel qu’un bras de fixation. In addition, the movement of the capture element 2 in the atmosphere 3 is, preferably, assisted by guiding means 12 such as a drone, in order to search more effectively for areas charged with positive or negative ions of the atmosphere 3, and in particular the cumulonimbus 10. The guide means 12 may comprise a fixing member 13 to the capture element 2, such as a fixing arm.
De préférence, l’organe de fixation 13 est électriquement isolant pour limiter les risques de dommages du système de production d’hydrogène 1 liées aux éclairs pouvant se produire lors de l’ étape de captage de l’ énergie électrique par la surface conductrice 3 de l’élément de captage 2. Preferably, the fixing member 13 is electrically insulating to limit the risks of damage to the hydrogen production system 1 linked to lightning which may occur during the step of capturing the electrical energy by the conductive surface 3 of the capture element 2.
Avantageusement, l’organe de fixation 13 peut être configuré pour pouvoir être désolidarisé de l’ élément de captage 2. Advantageously, the fixing member 13 can be configured to be able to be separated from the capture element 2.
Comme cela est illustré, l’ électrolyseur 6 peut être positionné sur un support 14. As illustrated, the electrolyzer 6 can be positioned on a support 14.
Le support 14 peut être fixe ou mobile. The support 14 can be fixed or mobile.
De préférence, le support 14 est mobile afin de pouvoir déplacer l’ électrolyseur 6, l’ élément de captage 2 et la réserve d’eau alimentant l’arrivée d’ eau 7 de l’ électrolyseur 6, dans les zones orageuses et électriquement chargées de l’ atmosphère 3. Preferably, the support 14 is movable in order to be able to move the electrolyser 6, the collection element 2 and the water reserve supplying the water inlet 7 of the electrolyser 6, in stormy and electrically charged areas of the atmosphere 3.
Le support 14 peut être un moyen de transport, tel qu’un véhicule. Le support 14 est, par exemple, un camion, un bateau ou encore un aéronef. The support 14 can be a means of transport, such as a vehicle. The support 14 is, for example, a truck, a boat or even an aircraft.
Dans un mode de réalisation où le support 14 est un bateau, on pourra prévoir que l’ arrivée d’ eau 7 soit approvisionnée par l’ eau sur lequel navigue le bateau. In an embodiment where the support 14 is a boat, it can be provided that the water inlet 7 is supplied by the water on which the boat is sailing.
Afin de faciliter le déplacement de l’ élément de captage 2 et l’ accès de ce dernier à différentes zones de l’ atmosphère 3 , le système de production d’hydrogène 1 peut comprendre un dérouleur 15 de câble électrique pour le capable électrique 8 reliant la surface conductrice d’électricité 3 et l’ électrolyseur 6. In order to facilitate the movement of the capture element 2 and the access of the latter to different zones of the atmosphere 3, the hydrogen production system 1 can comprise an electric cable unwinder 15 for the electrical capable 8 connecting the electrically conductive surface 3 and the electrolyzer 6.
Le dérouleur de câble électrique 15 peut être disposé sur le support 14. The electric cable unwinder 15 can be placed on the support 14.
On pourra prévoir que l’ électrolyseur 6 soit relié à une unité de stockage d’hydrogène. We could plan for the electrolyser 6 to be connected to a hydrogen storage unit.
Dans un mode de réalisation alternatif, l’ électrolyseur 6 peut être disposé entre des première et deuxième zones électriquement chargées de l’ atmosphère 3. Un premier élément de captage 2 relié à l’ électrolyseur 6 est destiné à être positionné dans une première zone chargée positivement de l’atmosphère 3 et un deuxième élément de captage 2 également relié à l’ électrolyseur 6 est destiné à être positionné dans une deuxième zone chargée négativement de l’ atmosphère 2 afin de capter l’ énergie électrique d’une différence de potentiel formée entre les première et deuxième zones chargées. In an alternative embodiment, the electrolyser 6 can be placed between first and second electrically charged zones of the atmosphere 3. A first sensing element 2 connected to the electrolyser 6 is intended to be positioned in a first positively charged zone of the atmosphere 3 and a second sensing element 2 also connected to the electrolyser 6 is intended to be positioned in a second negatively charged zone of the atmosphere 2 in order to capture the electrical energy of a potential difference formed between the first and second charged zones.
Le procédé de production d’hydrogène peut ainsi comprendre le captage d’ énergie électrique d’une différence de potentiel formée entre un premier élément de captage 2 relié à l’ électrolyseur 6 et positionné dans une première zone chargée positivement de l’ atmosphère 2 et un deuxième élément de captage 2 également relié à l’ électrolyseur 6 et positionné dans une deuxième zone chargée négativement de l’ atmosphère 3. The hydrogen production process can thus comprise the capture of electrical energy from a potential difference formed between a first capture element 2 connected to the electrolyser 6 and positioned in a first positively charged zone of the atmosphere 2 and a second capture element 2 also connected to the electrolyzer 6 and positioned in a second negatively charged zone of the atmosphere 3.
Selon un exemple, les premier et deuxième éléments de captage 2 peuvent chacun être dirigé dans l’atmosphère par un moyen de guidage 12. Dans ce cas, chaque moyen de guidage 12 peut être, par exemple, un aéronef. According to one example, the first and second sensing elements 2 can each be directed into the atmosphere by a guiding means 12. In this case, each guiding means 12 can be, for example, an aircraft.
On pourra prévoir que les aéronefs dirigeant les premier et deuxième éléments de captage 2 soient des aérostats. It could be envisaged that the aircraft directing the first and second sensing elements 2 are aerostats.
Selon un exemple, l’ électrolyseur 6 peut être positionné au sol.According to one example, the electrolyser 6 can be positioned on the ground.
Selon un autre exemple, le moyen de guidage 12 de l ’un des premier et deuxième éléments de captage 2 et le support 14 de l’ électrolyseur 6 peuvent être formés par une même structure, par exemple un aéronef. La structure formée, par exemple, par un aéronef peut comprendre une unité de stockage d’hydrogène relié à l’ électrolyseur 6. According to another example, the guide means 12 of one of the first and second sensing elements 2 and the support 14 of the electrolyser 6 can be formed by the same structure, for example an aircraft. The structure formed, for example, by an aircraft may include a hydrogen storage unit connected to the electrolyzer 6.
Les premier et deuxième éléments de captage 2 sont, avantageusement, chacun relié à l’ électrolyseur 6 par un câble électrique. The first and second collection elements 2 are, advantageously, each connected to the electrolyser 6 by an electric cable.
Il est alors possible de faire parcourir le cumulonimbus 10 à l’élément de captage 2, de plusieurs heures à plusieurs jours avant l’orage, de façon à ne pas générer trop de perturbations, afin de récupérer l ’énergie électrique des différences de potentiel présentes, avant que la foudre ne survienne, et en tirer profit pour produire de l’hydrogène. It is then possible to make the collection element 2 travel through the cumulonimbus 10, from several hours to several days before the storm, so as not to generate too many disturbances, in order to recover the electrical energy from the potential differences. present, before lightning strikes, and take advantage of it to produce hydrogen.
Le procédé de production d’hydrogène est efficace et peut être facilement mis en œuvre, à partir de peu d’éléments de structure. The hydrogen production process is efficient and can be easily implemented, using few structural elements.
L ’ énergie électrique des différences de potentiel captée avant la survenue d’un orage est plus faible que l’ énergie électrique captée lors de la survenue de la foudre. Les tensions ainsi engendrées, plus faibles que lors de la survenue de la foudre, permettent d’ éviter d’ endommager les équipements électriques du système de production d’hydrogène 1. The electrical energy of the potential differences captured before the occurrence of a storm is lower than the electrical energy captured during the occurrence of lightning. The voltages thus generated, lower than during the occurrence of lightning, make it possible to avoid damage to the electrical equipment of the hydrogen production system 1.
De plus, contrairement à la récupération de charges lors de la survenue de la foudre, qui se produit sur un temps très court, la récupération de charges avant la survenue de l’orage peut être réalisée sur un intervalle de temps plus important, pour le captage d’une quantité de charges électriques adéquate au fonctionnement de l’ électrolyseur 6. Malgré la fréquence faible d’ apparition d’orage, la quantité d’ énergie électrique pouvant être récupérée à partir des différences de potentiel rend le procédé de production d’hydrogène particulièrement rentable en termes de quantité d’hydrogène produite. Furthermore, unlike the recovery of charges during the occurrence of lightning, which occurs over a very short time, the recovery of charges before the occurrence of the storm can be carried out over a longer time interval, for the capture of a quantity of electrical charges adequate for the operation of the electrolyzer 6. Despite the low frequency of occurrence of storms, the quantity of electrical energy that can be recovered from potential differences makes the production process hydrogen particularly profitable in terms of quantity of hydrogen produced.
La récupération de l’ énergie électrique à partir de différences de potentiel entre des zones chargées présentes dans l’ atmosphère ou entre une zone chargée de l’ atmosphère et la terre, avant la survenue d’un orage, permet de produire de l’hydrogène. L ’hydrogène ainsi produit peut être stocké et, optionnellement, transporter pour son utilisation comme source d’ énergie verte à un endroit différent de l’ endroit de sa production. The recovery of electrical energy from potential differences between charged zones present in the atmosphere or between a charged zone of the atmosphere and the earth, before the occurrence of a storm, makes it possible to produce hydrogen. . The hydrogen thus produced can be stored and, optionally, transported for its use as a source of green energy at a location different from the location of its production.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de production d’hydrogène, comprenant : le captage d’ énergie électrique d’une différence de potentiel entre des première et deuxième zones chargées de l’ atmosphère (3) ou entre l’une des première et deuxième zones chargées de l’ atmosphère (3) et la terre (4), le captage étant réalisé avant la survenue d’un orage par déplacement d’au moins un élément de captage (2) comportant une surface conductrice d’ électricité (5) dans l’ atmosphère (3) ; la conduction par au moins un câble électrique (8) de l’ énergie électrique captée par ladite surface conductrice d’ électricité (5) vers au moins un électrolyseur (6) ; et la production d’hydrogène par l’ électrolyseur (6) à partir d’ eau et de l’ énergie électrique captée. 1. Process for producing hydrogen, comprising: capturing electrical energy from a potential difference between first and second charged zones of the atmosphere (3) or between one of the first and second charged zones of the atmosphere (3) atmosphere (3) and the earth (4), the capture being carried out before the occurrence of a storm by moving at least one capture element (2) comprising an electrically conductive surface (5) in the atmosphere (3); the conduction by at least one electric cable (8) of the electrical energy captured by said electrically conductive surface (5) to at least one electrolyser (6); and the production of hydrogen by the electrolyzer (6) from water and captured electrical energy.
2. Procédé selon la revendication 1 , comprenant la détection de la survenue d’un orage, le captage de l’ énergie électrique étant réalisé avant la survenue de l’orage, de préférence entre plusieurs jours et plusieurs heures avant la survenue de l’orage. 2. Method according to claim 1, comprising detecting the occurrence of a storm, the capture of the electrical energy being carried out before the occurrence of the storm, preferably between several days and several hours before the occurrence of the storm. thunderstorm.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, comprenant une étape de sondage précédant l’ étape de captage et destinée à mesurer à partir d’un voltmètre la différence de potentiel entre les première et deuxième zones chargées de l’ atmosphère (3) ou entre l’une des première et deuxième zones chargées de l’ atmosphère (3) et la terre (4) avant la survenue d’un orage afin de déterminer si la différence de potentiel est suffisamment élevée pour faire fonctionner l’ électrolyseur (6) et suffisamment faible pour ne pas endommager l’ électrolyseur (6). 3. Method according to claim 1 or 2, comprising a probing step preceding the capture step and intended to measure from a voltmeter the potential difference between the first and second charged zones of the atmosphere (3) or between one of the first and second charged zones of the atmosphere (3) and the earth (4) before the occurrence of a storm in order to determine whether the potential difference is high enough to operate the electrolyzer (6) and sufficiently weak not to damage the electrolyzer (6).
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’ élément de captage (2) est déplacé en périphérie d’un cumulonimbus ( 10) pour capter les particules chargées négativement et au centre du cumulonimbus ( 10) pour capter les particules chargées positivement. 4. Method according to any one of the preceding claims, in which the capture element (2) is moved to the periphery of a cumulonimbus (10) to capture the negatively charged particles and to the center of the cumulonimbus (10) to capture the positively charged particles.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le sens de branchement de l’ électrolyseur (6) est adapté en fonction du sens de la différence de potentiel. 5. Method according to any one of the preceding claims, in which the direction of connection of the electrolyzer (6) is adapted as a function of the direction of the potential difference.
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un disjoncteur ( 1 1 ) est disposé entre le câble électrique (8) et l’ électrolyseur (6). 6. Method according to any one of the preceding claims, in which a circuit breaker (1 1) is arranged between the electric cable (8) and the electrolyser (6).
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le déplacement de l ’élément de captage (2) est assisté par des moyens de guidage ( 12), tel qu’un drone ou un aéronef. 7. Method according to any one of the preceding claims, in which the movement of the sensing element (2) is assisted by guiding means (12), such as a drone or an aircraft.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’ électrolyseur (6) est positionné sur un support mobile ( 14), tel qu’un camion, un bateau ou un aéronef. 8. Method according to any one of the preceding claims, in which the electrolyzer (6) is positioned on a mobile support (14), such as a truck, a boat or an aircraft.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le câble électrique (8) reliant l’ élément de captage (2) et l’ électrolyseur (6) est recouvert d’une gaine isolante. 9. Method according to any one of the preceding claims, in which the electrical cable (8) connecting the sensing element (2) and the electrolyzer (6) is covered with an insulating sheath.
10. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant le captage d’ énergie électrique d’une différence de potentiel formée entre un premier élément de captage (2) relié à l’ électrolyseur (6) et positionné dans une première zone chargée positivement de l ’ atmosphère (3) et un deuxième élément de captage (2) également relié à l’ électrolyseur (6) et positionné dans une deuxième zone chargée négativement de l’ atmosphère (3). 10. Method according to any one of the preceding claims, comprising the sensing of electrical energy from a potential difference formed between a first sensing element (2) connected to the electrolyser (6) and positioned in a first charged zone positively from the atmosphere (3) and a second capture element (2) also connected to the electrolyzer (6) and positioned in a second negatively charged zone of the atmosphere (3).
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