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Stockage d’énergie : une étude fondamentale sur les supercondensateurs

tramway-supercondensateur[1]Les supercondensateurs comme source de stockage/restitution de l’énergie est une alternative à certaines technologies existantes telles que les batteries ou le stockage magnétique (SMES),…..

Les supercondensateurs peuvent-être utilisés comme source d’énergie ou plus communément comme source spécifique de puissance associée à :

  • Une source d’énergie stationnaire
  • Une source d’énergie embarquée
  • Une source d’énergie portable

Par exemple, dans le domaine des transports civils ou militaires, les supercondensateurs peuvent être mis à profit dans le cas des véhicules tout électrique ou hybride avec une source de l’énergie lors des décélérations/accélérations ou pour satisfaire des applications de démarrage (concept stop-Start). Leur utilisation pour récupérer l’énergie de freinage présente également beaucoup d’intérêt dans les transports collectifs (train, tramway, bus,…).

L’évolution des dispositifs vers les architectures « plus électrique » est intéressante pour gagner en poids et en maintenance des systèmes. L’association de composants à forte densité de puissance comme le sont les supercondensateurs, avec d’autres sources électriques permettra de réduire considérablement le poids des alimentations électriques et se présente comme une solution innovante et particulièrement intéressante pour les futures systèmes électriques. C’est dans cet esprit que s’inscrit le sujet de thèse en collaboration avec l’université François Rabelais de Tours, dont l’objet est : de développer et de caractériser les nouveaux matériaux d’électrode base nano-composite graphène-polymères conducteurs organiques, pour un système de supercondensateur léger avec une très bonne efficacité au stockage et une bonne durabilité.

Cette thèse est encadrée par :

  • Dr. Thomas OLINGA : chef de service Matériaux conducteurs et Applications au sein de RESCOLL
  • Professeur François TRAN-VAN de l’Université François Rabelais de Tours

 

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ASTM D6866 measures renewable carbon but does not measure biodegradability

ASTM D6866 distinguishes carbon resulting from contemporary biomass-based inputs from those derived from fossil-based inputs. Biomass contains a well-characterized amount of carbon 14 that is easily differentiated from other materials such as fossil fuels that do not contain any carbon 14. Since the amount of carbon 14 in biomass is known, a percentage of carbon from renewable sources can be calculated easily from the TOTAL organic carbon in the sample. ASTM D6866 quantifies the biobased content relative to the material’s total organic content and does not consider the inorganic carbon and other non-carbon containing substances present.

To illustrate, here are some hypothetical formulations and their ASTM D6866 results:

Product 1 – liquid with 50% starch-based material and 50% water Biobased Content = 100% (product 1 has 50% organic content and 100% of that fraction is biobased)

Product 2 – liquid with 50% starch-based material, 25% petroleum-based, 25% water Biobased Content = 66.7% (product 2 has 75% organic content but only 50% of that fraction is biobased)

Product 3 – solid that is 50% glass and 50% polyethylene from petroleum Biobased Content = 0% (product 3 has 50% organic carbon but from fossil sources; glass is not carbon-containing)

Product 4 – solid that is 50% glass and 50% polyethylene from biomass Biobased Content = 100% (product 4 has 50% organic carbon and 100% of it is renewable)

Product 5 – liquid with 50% soy-based material, 30% petroleum-based, 10% water, and 10% inorganic substances Biobased Content = 62.5% (product 5 has 80% organic carbon but only 50% of it is renewable)

ASTM D6866 Does Not Measure Biodegradability

It must be noted that ASTM D6866 only quantifies the biobased content of a material but results do not have any implication on the material’s biodegradability. The terms biobased and biodegradability may be related, but they are not synonymous nor are they interchangeable. If a material is biobased, it comes from plants or animals, but it does not necessarily follow that it is biodegradable. A material is biodegradable only if microbes in the environment can break it down and use it as a food source. Some forms of cellulose are, in fact, non-biodegradable while some that are derived from petroleum do biodegrade contrary to popular opinion. Nowadays there are synthetic plastic resins that will biodegrade and compost just like paper. There are also bioplastic materials, such as Braskem’s bio-polyethylene, that do not biodegrade

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NEOLIGNOCOL : fabrication de panneaux de particules sans formol

Entre cinq et six millions de tonnes de colles  à base de formaldéhyde sont utilisées en Europe chaque année rien que pour la production de panneaux de particules à base de bois. Cependant, les travaux exposés au formol (ou formaldéhyde) sont réglementairement considérés comme potentiellement CMR (cancérogène, mutagène ou toxique pour la reproduction). Cette situation impose de très fortes contraintes à l’industrie des panneaux qui se verra, à terme, obligée d’éliminer totalement cette substance des formulations des colles. Ceci risque d’affaiblir considérablement la compétitivité de cette filière.
Le projet NEOLIGNOCOL poursuit l’objectif de préparer la substitution des colles issues de la chimie du formaldéhyde par des résines à base de lignines issues des matières extractibles de la biomasse (bois, pailles,…) et des sousproduits de l’industrie papetière, tout en maintenant les propriétés requises pour les panneaux de particules.

Le consortium du projet NEOLIGNOCOL comporte la diversité de partenaires nécessaire au bon déroulement du projet, depuis la recherche académique (LCPO) jusqu’à la réalisation des essais industriels (KronoFrance, Rolpin) en passant par ces centres technologiques (FCBA, RESCOLL), voire même, par la présence active du syndicat professionnel du secteur (UIPP : Union des Industries du Panneau de Process), la diffusion de la technologie auprès de l’ensemble de la profession en France. L’UIPP est le représentant français au syndicat professionnel  européen, ce qui devrait permettre une très large application industrielle des développements réalisés.
NEOLIGNOCOL est un programme financé par la DGCIS dans le cadre de l’Appel à Projets Eco-Industries.
Pour plus d’infos : camille.demaille@rescoll.fr

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Présentation d’INDAR au séminaire TA.

IndarLe 9 juin, l’entreprise TA spécialisée dans les appareillages d’analyse thermique, thermomécanique et rhéologique a organisé un séminaire à l’intention de ces clients au Centre de Recherche Paul Pascal de Bordeaux. De nombreux industriels et d’universitaires aquitains s’étaient donnés rendez-vous afin d’échanger sur ces différentes techniques de caractérisation.
RESCOLL, en tant qu’utilisateur d’appareillage TA, était présent et y a présenté par Tomas Bergara, les résultats expérimentaux de travaux réalisés autour du procédé de démontabilité d’assemblages collés structuraux INDAR. La présentation abordait la mise en évidence des mécanismes mis en jeu lors de la démontabilité par l’intermédiaire de différentes techniques d’analyses thermiques et thermomécaniques comme la DSC, l’ATG ou encore la TMA.

Plus d’infos : tomas.bergara@rescoll.fr

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Fabrication d’une planche de surf sans COV !

Cette vidéo est le fruit du travail réalisé dans le cadre de l’Action Collective STYRENE FREE, dont le but était d’adapter la technique d’infusion sous vide à la stratification de planches de surf. Une démonstration a été réalisée au sein des ateliers FATLINES à Anglet (64).

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Déplacements auto vs avion : quelques calculs simples mais intéressants

Voici une réponse (certainement pas  « la réponse ») à des questions que nous pouvons nous poser :

1.- Le kérosène des avions est plus polluant que l’essence des voitures
En partant de l’équation de combustion complète (et idéale) on peut calculer les rejets massiques comparés d’un avion et d’une voiture.
N’importe quel élève de seconde scientifique sait qu’un moteur consommant 1 litre d’essence va rejeter un peu plus d’un kilo d’eau et 2.3 kg de CO2.
Le kérosène est le carburant des réacteur des avions. Il s’agit d’une coupe pétrolière plus lourde que l’essence. Prenons un nombre d’atomes de carbone de 12, soit une formule chimique moyenne de C12H26.
D’après les formules de combustion, il vient :
Application au kérosène. n=12
[C12H26] = 12*12 + 26*1 = 170 g/mol.
La masse de CO2 rappelons que la masse molaire du CO2 est de 44) rejetée par mole de kérosène consommée est de : 44*12 = 528 g.
Le rapport consommation massique de kérosène sur rejets de CO2 est de 528/170 = 3.10
Ceci veut dire que pour 1 kilo de kérosène consommé 3.1 kilogramme de CO2 sont émis.
Oui, le kérosène, combustible plus lourd, émet plus de CO2 que l’essence.

2.- Un aller retour Paris-New York rejette 1 tonne de CO2 par passager
Ceci signifie que 1000/3.1 = 322 kilogramme de kérosène ont été consommés, soit 322/0.8 = 402 litres car la densité du kérosène est de l’ordre de 0.8.
La distance Paris New York est de 5850 km environ soit 5850*2 = 11700 km pour un aller-retour.
Appliquons une simple règle de calcul en nous voyons que s’il faut 402 litres pour faire 11 700 km… cela nous donne une consommation moyenne par passager de 3.43 litres au 100 km.Quelle voiture actuelle grand public est capable d’une consommation si faible ? Aucune sans hésitation !

3.- Un voyageur en avion émet environ 140 grammes de CO2 au kilomètre, contre 100g/km pour un automobiliste
En supposant que l’automobiliste est seul dans son véhicule et selon la même démarche inverse, une voiture essence émettant 100 g de CO2 / km consommera 100*100/2.3 = 4.3 litres /100 …Très peu de véhicules essence sont capables d’une telle consommation… et on ne parle pas évidement de la circulation urbaine ! La réalité est plutôt proche du double…

4.- L’avion consomme 40% de plus que la voiture, ou inversement que la voiture consomme 28% de moins que l’avion…
Une petite application numérique avec le chiffre de 3.43 litres au 100 km pour la consommation d’un avion donne une consommation d’un véhicule de 3.43*0.72 = 2.46 litres  / 100.
Encore une fois : Quelle voiture actuelle est capable d’une telle consommation ?

Note : Le taux de remplissage moyen des voitures européenes est situé entre 1.2 et 1.6 personne/voiture, une correction des calculs est donc possible grâce à ces chiffres pour obtenir les rejets ou la consommation moyenne pour les automobiles en g de CO2 par km.passager ou L / 100km.passager. Dans tous les cas, et selon le chiffre initial de 1 tonne de CO2 pour un aller-retour Paris/New-York, l’avion reste moins consommateur que les voitures.

 

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Rescoll s’invite sur Arte !

Rescoll a contribué à l’analyse des échantillons collectés dans la mer méditerranée au cours de l’expédition med. La laboratoire apparait à 3’30 dans la vidéo.

Ce reportage a été réalisé par Arte pour l’émission Globalmag du 18 mai 2011.