www.airliquideadvancedtechnologies.com

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Cryogénie : des technologies en prise avec le quotidien

EN BREF

Air Liquide partenaire de la recherche : accroître le champ des possibles

Ed Sanders : la technologie membrane a un bel avenir

FOCUS

La logistique tout hydrogèneGRAND ANGLE

LE JOURNAL DES TECHNOLOGIES AVANCÉES D’AIR LIQUIDE

PAROLE D’EXPERT

Ouvrir l’horizon des technologiesConcrètement, c’est faire de la cryogénie un vecteur de solutions innovantes non seulement pour la science mais aussi pour la médecine et l’industrie. C’est ouvrir des voies alternatives dans le transport de marchandises, les véhicules émettent moins de pollutions grâce à l’azote liquide et au gaz naturel.

Ouvrir l’horizon des marchésDes plateformes logistiques utilisant des engins de manutention 100 % hydrogène, c’est désormais une réalité et une première en Europe ! Grâce notamment à la confiance dont nous font preuve nos clients.

Ouvrir nos horizons géographiques.Air Liquide est implanté sur tous les continents, l’entité Marchés et Technologies avancés est présente en Europe, en Asie et en Amérique. Les équipes sont fédérées dans une dynamique d’ensemble, qui résonne partout dans le monde. La venue récente de la Présidente de la Corée en est l’un des symboles.

Une dynamique dont ce nouveau numéro de Cryoscope se fait l’écho.

Xavier VIGOR Directeur Général d’Air Liquide advanced Technologies

Xavier PONTONE Directeur Général Air Liquide Marchés et Technologies avancés Europe

Benoît Potier Président-Directeur Général Air Liquide accompagne la Présidente de la Corée Mme Park Geun-hye lors de sa visite sur le site d'Air Liquide de Sassenage.

éditoHORIZONS

Aller vers plus d’écoresponsabilité, relever de nouveaux défis en prise avec notre quotidien : Air Liquide Marchés et Technologies avancés ouvre de nouveaux horizons. Ce qui s’imaginait hier est aujourd’hui possible.

CRYOGÉNIE

Des technologies en prise avec le quotidienDepuis près de 50 ans Cryopal1 conçoit, fabrique et commercialise des lignes sous vide pour le transfert de fluides cryogéniques, et des réservoirs cryogéniques de 0,5 à 1 000 litres.

Nombreux sont ceux qui, sans le savoir, bénéficient des technologies développées par Cryopal. Notamment les personnes souffrant d’insuffisance respiratoire, qui utilisent des réserves et des portants d’oxygène liquide. Ou les personnes bénéficiant de procréation médicalement assistée : les réservoirs cryogéniques permettent d’utiliser l’azote liquide pour congeler, préserver, transporter des échantillons biologiques (sperme, embryons…). Les technologies conçues par Cryopal sont utilisées principalement dans les milieux médicaux, biologiques et pharmaceutiques. Elles intéressent également l’industrie et la recherche, permettant à Air Liquide de rester une force motrice en cryogénie au sein de ces différents secteurs.1 Fondée en 1968, Cryopal est une entité du groupe Air Liquide qui a récemment rejoint Air Liquide Marchés & Technologies avancés.

EN BREF

Les réservoirs cryogéniques permettent d’utiliser l’azote liquide pour congeler, préserver, transporter des échantillons biologiques.

03EN BREF

BIOGAZ

Air Liquide accélère son développement en EuropeAir Liquide a mis en service 12 unités de purification de biogaz au cours des 12 derniers mois en France, au Royaume-Uni, en Hongrie et au Danemark. Cinq de ces unités sont opérées par Air Liquide.

Elles génèrent des contrats à long terme de production de biométhane, destiné aux réseaux de gaz naturel en Europe. Biométhane qui alimente notamment des flottes de transports au bio-GNV (Gaz Naturel pour Véhicules).

Air Liquide a conçu et déployé dans le monde 50 unités de purification de biogaz. Transformé en biométhane, il est alors injecté dans les réseaux de gaz naturel. Au total, cela représente une capacité installée de 160 000 m3/h. La filière de purification et de valorisation du biogaz est une forme très prometteuse d’économie circulaire qui contribue à la réduction des gaz à effet de serre. Ce qui pourra alimenter les solutions pour le transport zéro émission de demain.

François Darchis, Directeur de la Société, membre du Comité Exécutif du groupe Air Liquide supervisant l’innovation, a déclaré : “Ces nouveaux contrats de production de biométhane illustrent la capacité d’Air Liquide à faire levier sur ses technologies pour incuber de nouvelles activités. En se positionnant sur l’ensemble de la chaîne, de la purification du biogaz jusqu’à la distribution de bio-GNV dans les stations, Air Liquide contribue à répondre aux défis énergétiques et environnementaux.”

VIDÉO DISPONIBLE EN LIGNE

PREMIÈRE

Le transport routier de marchandises entre dans une nouvelle èreEngagée de façon concrète dans une démarche de développement durable, la société Transalliance a équipé sa flotte de camions d’un nouveau genre. Leur carburant ? Des énergies propres et décarbonées. Une première en France et en Europe.

Le transport routier de marchandises a franchi un nouveau cap. Depuis le 21 juin, la station Air Liquide multi-énergies propres de Fléville-devant-Nancy délivre du gaz naturel comprimé ou liquéfié et de l’azote liquide. Air Liquide a été retenu pour la réalisation de ce projet, étant le seul à proposer cette offre globale.

Une offre qui intègre la solution blueezeTM, spécialement dédiée au transport frigorifique. Celle-ci permet de refroidir l’air dans la caisse du camion grâce à la circulation d’azote liquide à -196 °C, via un échangeur totalement étanche. Les résultats sont manifestes. Réduction de 90 % des émissions de particules fines, de NOx et de CO2. Réduction notable du bruit, un avantage de taille pour les livraisons urbaines et nocturnes. Et amélioration du prix de revient au kilomètre.

Les énergies alternatives proposées par cette station multi-fluides sont accessibles à tous les transporteurs routiers, soucieux d’une mobilité propre.

ÉVÉNEMENT

Melfi fête ses 10 ansEn 2006, Melfi s’envolait à bord de la navette Discovery. Melfi, un super “frigo” de l’espace pour lequel Air Liquide a développé un moteur spécifique…

Avec cette mission organisée par la NASA, Air Liquide s’engageait dans une nouvelle aventure spatiale. La navette Discovery embarquait à son bord un cryoréfrigérateur pouvant conserver divers prélèvements scientifiques ou échantillons biologiques jusqu’à -95 °C. Son nom : Melfi (The Minus Eighty degree Laboratory Freezer for ISS). Air Liquide a conçu et développé la turbomachine de production de froid, dont la vitesse de rotation atteint 90 000 tours par minute ! Le défi était d’ampleur, puisqu’il fallait concentrer dans un très petit volume des équipements habituellement destinés aux installations industrielles. Avec, en plus, tous les paramètres liés à un vol longue durée en orbite.

Prévu initialement pour une utilisation de 2 ans, Melfi est toujours en activité. Un projet qui a ouvert à Air Liquide les portes du club très fermé des entreprises pouvant concevoir des solutions et équipements fonctionnant en continu dans l’espace.

ÉVÉNEMENT

Air Liquide contribue à répondre aux défis énergétiques et environnementaux.

04 GRAND ANGLE

ÉNERGIE HYDROGÈNE

La logistique tout hydrogène : une première en Europe !

Si la logistique tout hydrogène a le vent en poupe aux États-Unis et au Canada, l’Europe commence elle aussi à prendre son élan avec les premiers déploiements à grande échelle. C’est le cas en particulier à Saint-Cyr-en-Val près d’Orléans (France), où l’ensemble des engins de manutention de l’entrepôt Prelocentre, prestataire logistique fruits et légumes de l'enseigne Grand Frais, fonctionne à l'hydrogène. Une première sur le continent !

Dans la banlieue de Lyon, Philippe Giroux profite d’un moment tranquille pour feuilleter la presse spécialisée. Un article retient son attention : de plus en plus d’entrepôts sont équipés avec des chariots élévateurs fonctionnant à l’hydrogène aux États-Unis et au Canada. Utilisé dans une pile à combustible, l’hydrogène permet en effet de fournir de l’énergie propre. L’hydrogène se combine à l’air pour produire de l’électricité en ne rejetant que de l’eau. Il peut être produit à partir de gaz naturel, bio ou non, mais aussi via l’électrolyse de l’eau. Philippe Giroux, Président de Prelocentre, unique prestataire logistique de l’enseigne française Grand Frais, est très intéressé !

L’hydrogène se combine à l’air pour produire de l’électricité en ne rejetant que de l’eau.

05GRAND ANGLE

Un nouveau centre logistiqueLa construction du centre logistique Prelocentre, près d’Orléans, constitue l’occasion idéale pour déployer une solution complète d'engins de manutention à hydrogène. Dès les premiers plans, l’entreprise prévoit d’aménager l’entrepôt pour faire fonctionner une flotte de chariots équipés de piles à combustible et pour installer toute l’infrastructure hydrogène associée. Déployer des chariots à hydrogène n’est pas plus compliqué que de recourir à l’électricité : les piles à combustible, compactes, sont fixées en lieu et place des batteries des chariots électriques classiques. De son côté, Air Liquide est chargé d’alimenter et de maintenir le stockage d’hydrogène à haute pression (450 bar) à l’extérieur du bâtiment et de le raccorder au dispenser situé dans l’entrepôt. Le dispenser délivre alors l’hydrogène aux 46 chariots, avec une pression de 350 bar. Ce projet est cofinancé par le partenariat public-privé européen du FCHJU (Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking) dans le cadre du projet HyLIFT-Europe.

Philippe Giroux est confiant sur la réussite de son projet : “J’avais la volonté d’innover. Mais, surtout, je voulais que notre nouveau centre logistique bénéficie de tous les avantages de l’énergie hydrogène. Air Liquide m’en offre l’opportunité !”

Le plein d’atoutsLes atouts de l’hydrogène sont nombreux en comparaison avec l’électricité, tant économiques et pratiques, qu’environnementaux et technologiques.

Le passage à l’énergie hydrogène dans un entrepôt neuf a du sens, évitant d’investir dans une salle de charge coûteuse, où les batteries électriques sont entreposées et rechargées. Autant de surface gagnée dans le bâtiment que d’économies réalisées !

Avec l’hydrogène, plusieurs stations de recharge peuvent être installées à différents lieux stratégiques de l’entrepôt, alors qu’une seule salle centraliserait les recharges des chariots électriques. Des points d’alimentation en hydrogène multiples limitent les déplacements des chariots et apportent donc plus de productivité.

Moins de pénibilité et de risques d’accidents pour les employés car ils n’ont pas à manipuler les lourdes batteries électriques des chariots, pesant chacune plusieurs centaines de kilos. Trois minutes suffisent pour faire le plein d’hydrogène des chariots et c’est reparti. Un temps précieux gagné au quotidien !

La technologie hydrogène permet d’utiliser tous les chariots en continu. Pas de longs arrêts nécessaires pour la recharge. Mieux : la performance des chariots à pile à combustible reste constante au fil de l’utilisation, jusqu’à épuisement de l’hydrogène. Les batteries électriques, elles, faiblissent à l’usage.

Enfin, la durée de vie d’une pile à combustible est plus longue que celle d’une batterie électrique : une dizaine d’années contre 5 à 6 ans.

Et ensuite ?Prelocentre vient de démarrer son activité à Saint-Cyr-en-Val et déjà le site prévoit de prendre de l’ampleur. L’entrepôt d’aujourd’hui va bientôt accueillir d’autres chariots à pile à combustible. Un second bâtiment sera construit à proximité, toujours pour l’enseigne Grand Frais. Lui aussi sera équipé de chariots à pile à combustible. Convaincues par l’initiative de Prelocentre, des grandes enseignes de la distribution s’intéressent de près à la technologie hydrogène pour équiper leurs centres logistiques. En particulier l’une d’elles, qui prévoit de regrouper ses anciens entrepôts en une immense plateforme logistique. Ces enseignes ont rencontré Air Liquide, pour partager leurs projets.

Et si demain, tous les sites logistiques travaillaient avec des chariots qui ne rejettent rien d’autre que de la vapeur d’eau ? L’idée fait son chemin, les projets se multiplient et Air Liquide se mobilise.

1En savoir plus : www.fch.europa.eu/project/hylift-europe-%E2%80%93-large-scale-demonstration-fuel-cell-powered-material-handling-vehicles

Le programme européen HyLift-Europe1

Dans le cadre de son projet d’entrepôt tout hydrogène, Prelocentre a intégré le consortium européen HyLift-Europe. L’ambition de ce programme est de réaliser des démonstrations à grande échelle de différents types de chariots utilisant l’hydrogène comme carburant, avec des applications logistiques et aéroportuaires. L’objectif est de montrer que la technologie répond aux besoins opérationnels, et qu’elle est économiquement intéressante pour les utilisateurs finaux. Les résultats obtenus après neuf mois d’opération chez Prelocentre ont permis d’obtenir un retour d’expérience terrain très positif.

VIDÉO DISPONIBLE EN LIGNE

Trois minutes suffisent pour faire le plein d’hydrogène des chariots.

PILE À COMBUSTIBLEBATTERIE ÉLECTRIQUE

10 ans5-6 ansDURÉE DE VIE

306

En quelques mots, pouvez-vous décrire l’activité de Prelocentre ?

Notre centre logistique a démarré son activité en septembre 2015, avec 110 employés, sur une zone industrielle dans la banlieue sud d’Orléans. Notre bâtiment consacre 9 000 m2 au stockage à 10 °C de fruits et légumes et 1 000 m2 à la réfrigération à 4 °C de produits de la mer. Nous travaillons 7 jours sur 7, 24 heures sur 24, pour livrer 70 000 tonnes de fruits et légumes aux 64 magasins Grand Frais de l’ouest de la France.

Qu’est-ce qui vous a décidé d’équiper cet entrepôt avec des chariots à piles à combustible ?

Nous sommes le prestataire logistique de Grand Frais, spécialiste bien connu en France du frais et du local. En tant que partenaire, je voulais inscrire mon entreprise dans la démarche environnementale du client. J’ai saisi l’opportunité de notre nouvel entrepôt, pour en faire un bâtiment écologique, avec, entre autres, l’utilisation de l’énergie hydrogène. Je n’y trouve que des avantages, cette solution étant non seulement durable, mais aussi compétitive et flexible. Nous n’avons pas eu besoin d’une salle de charge : 400 m2 que l’on peut consacrer à du stockage. En plus, nous éliminons les risques liés

aux changements de batteries : un soulagement pour nos manutentionnaires. La pile à combustible permet en outre un usage de nos chariots en 3 x 8 sans arrêt. Et surtout, notre personnel est fier de travailler au sein du premier site logistique 100 % hydrogène d’Europe ! Grand Frais aussi y est sensible.

Pourquoi avoir choisi Air Liquide comme fournisseur des stations hydrogène ?

J’ai contacté HyPulsion, qui était alors la Joint-Venture d’Axane (entité d’Air Liquide) et Plug Power1, après avoir lu un article sur une pratique répandue Outre-Atlantique qui pouvait permettre à mon entreprise de faire des économies : l’hydrogène en logistique. Notre partenariat avec Air Liquide se passe à merveille, avec des interlocuteurs qui connaissent bien nos métiers et qui sont très compétents. Côté technologie hydrogène, la prise en main est facile, avec une courte formation des opérateurs. Air Liquide m’a même permis d’intégrer le programme européen HyLift, et je suis fier de participer ainsi à un projet d’envergure européenne.

Philippe Giroux, Président de Prelocentre

questions à…

1 Plug Power, Inc. est une société américaine pionnière dans le domaine de l'hydrogène, qui fabrique des piles à combustible pour chariots élévateurs.

GRAND ANGLE

D’autres expériences françaisesPas moins de 10 000 chariots sont alimentés à l’hydrogène Outre-Atlantique représentant plus de 100 millions d’heures de fonctionnement avec des piles à combustible. En Europe, les initiatives se multiplient progressivement. En effet, Air Liquide a déjà fourni en 2014 une station hydrogène à Ikea, leader de la distribution de meubles, pour alimenter une vingtaine de chariots élévateurs sur sa plateforme logistique de Saint-Quentin-Fallavier, près de Lyon. Début 2015, Air Liquide était choisi par FM Logistic pour l’accompagner dans son projet de déploiement de chariots à hydrogène sur sa plateforme de Neuville-aux-Bois, près d'Orléans, et pour installer une station de recharge. À la différence du projet avec Prelocentre, ces deux opérations ont été réalisées sur des sites existants, qui possédaient déjà des chariots électriques. Elles sont progressives, les chariots fonctionnant avec une pile à combustible remplaçant peu à peu les électriques. Les deux sites ne sont pas encore 100 % hydrogène.

10 000 chariots100 millions d'heuresALIMENTÉS À L'HYDROGÈNE AUX USA

DE FONCTIONNEMENT AVEC DES PILES À COMBUSTIBLE

2012

2014

2015

LES STATIONS HYDROGÈNE AIR LIQUIDE EN FRANCE POUR ENGINS DE MANUTENTION

Première plateforme logistique équipée de chariots élévateurs à hydrogène en France, située à Vatry pour Air Liquide Welding

Station hydrogène pour Ikea à Saint-Quentin-Fallavier

Installation d'une station de recharge pour FM Logistic à Neuville-aux-Bois

Lancement du premier centre logistique 100 % hydrogène en Europe à Saint Cyr en Val pour Prelocentre

07

La technologie de séparation des gaz par utilisation de membranes polymères, est-ce nouveau pour vous ?

Non, c’est une thématique que j’ai abordée depuis de nombreuses années. La séparation des gaz est utilisée dans une large gamme d’applications, de l’inertage par l’azote des réservoirs dans l’aéronautique, l’industrie ou l’agroalimentaire, à la récupération d'hydrogène et à la production de biométhane en passant par la purification du gaz naturel pour le marché des énergies propres.

Quel en est le principe ?

Grâce à un jeu de pressions, les gaz traversent sélectivement la membrane en fonction des différences de taille, de forme et de solubilité, en utilisant la force motrice de la pression partielle. Un exemple : les molécules d’oxygène traversent 2 à 9 fois plus rapidement les membranes que les molécules d’azote, plus grosses et moins solubles. C’est ce qui se passe avec les OBIGGS1 qui produisent un flux d’air enrichi en azote pour inerter les réservoirs d’avions militaires et commerciaux. C’est le polymère utilisé pour fabriquer la membrane qui détermine le degré de séparation. Grâce à la conception moléculaire du polymère, les membranes sont adaptées pour des séparations spécifiques.

La technologie a-t-elle évolué depuis ses débuts ?

Oui, beaucoup. Les membranes sont aujourd’hui plus sélectives, plus résistantes, plus productives. La couche de séparation est plus fine aussi. Nous sommes passés de membranes de 0,2 micron à des membranes composites plus performantes de 0,05 micron d’épaisseur. Nous avons ainsi divisé par 4 le nombre de modules de membrane nécessaire. L’économie est énorme !

Quelle avancée est pour vous la plus intéressante ?

Celle qui concerne le conditionnement du gaz naturel. Jusqu’à présent, les membranes devaient subir un prétraitement lourd et coûteux, pour les protéger de contaminants hydrocarbonés. L’acquisition de l’entreprise PoroGen nous a permis d’accéder à des membranes composites à base de polyétheréthercétone (PEEK), particulièrement robustes. En associant les technologies de PoroGen et de MEDAL2, fini le prétraitement, sans perte de performance ! L'empreinte écologique et le poids du système sont réduits et la fiabilité est considérablement améliorée. Un grand changement !

Ces nouvelles membranes ouvrent-elles de nouvelles perspectives pour Air Liquide ?

Précisément, la mission de l’équipe Air Liquide advanced Separations (ALaS) vise à développer ces systèmes membranaires, afin de bénéficier des synergies entre les technologies MEDAL et PoroGen. Ces systèmes améliorent l'efficacité et la rentabilité tout en fournissant le gaz naturel ou le biogaz pour répondre aux besoins énergétiques à venir.

On s’oriente donc vers une énergie propre, avec un impact limité sur l’environnement ?

En effet. Nous avons développé des solutions dédiées au traitement du gaz naturel, pour réduire son empreinte écologique. C’est par exemple intéressant pour les applications offshores. Cette technologie pourrait répondre aux besoins énergétiques croissants de la planète, en permettant d’accéder à un gaz naturel “propre”. Si l’on compare notre technologie à la purification par un système au charbon, les émissions de CO2 sont réduites de 50 % !

Comment voyez-vous l’avenir ?

Les perspectives pour l'avenir vont au delà des progrès déjà réalisés ces dernières années ! Les membranes actuelles sont limitées par les performances de séparation des polymères. De nouveaux matériaux membranaires apparaissent. Par exemple, nous avons développé un polymère, susceptible d’être utilisé pour des membranes de séparation d’azote 150 fois plus productives que les membranes actuelles. Cette hausse en performance renforce davantage l'impact de la séparation par membrane. On réduit donc considérablement les coûts, tout en traitant les conséquences de la demande croissante d’énergie sur l'environnement. J’ai beaucoup d’enthousiasme à travailler sur un développement susceptible d’être utile pour l’avenir de notre planète !

2,5 à 30

1125 ans

CHIFFRES-CLÉ

CENTIMÈTRES DE DIAMÈTRE POUR LES MEMBRANES

MÈTREDE LONGUEUR AU MAXIMUM

MILLION DE FIBRES POUR UNE MEMBRANE

D'EXPÉRIENCE POUR MEDAL

1 L'OBIGGS est un système autonome générant de l'azote à bord d'avion pour protéger ses réservoirs de carburant contre les risques d'explosion.2Air Liquide advanced Separations est issue du rapprochement des entités américaines MEDAL et PoroGen.

PAROLE D’EXPERT

ED SANDERS

La technologie membrane a un bel avenir

L’année 2016 représente pour Ed Sanders, Directeur de l’innovation et des technologies d’Air Liquide advanced Separations et International Fellow, une nouvelle ambition : celle de déployer sur le marché une technologie propre pour purifier le gaz naturel et ainsi répondre aux besoins énergétiques du futur.

“ Les membranes sont aujourd’hui plus sélectives, plus résistantes, plus productives.”

INNOVATION

08 FOCUS

CRYOGÉNIE

AIR LIQUIDE PARTENAIRE DE LA RECHERCHE :

accroître le champ des possiblesÉtudier les propriétés de la matière, faire léviter des objets ou des fluides, repousser les limites de la résonance magnétique nucléaire, développer des matériaux supraconducteurs : les voies ouvertes par l’aimant hybride en construction au Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses (LNCMI) du CNRS à Grenoble sont ambitieuses. En fournissant la cryogénie nécessaire à l’aimant, Air Liquide contribue à cette aventure exceptionnelle.

Le champ magnétique intense est un outil puissant pour la recherche. Il rend visible l’invisible, décèle les propriétés inconnues de la matière, réalise des images par résonance magnétique avec des résolutions jamais atteintes, saisit les secrets des matériaux supraconducteurs au-delà des températures critiques… Un champ magnétique est qualifié d’intense lorsqu’il dépasse 20 teslas1, soit 400 000 fois plus que le champ magnétique terrestre. Ses propriétés servent déjà des projets variés, comme la plateforme d’imagerie médicale NeuroSpin, le réacteur expérimental de fusion nucléaire ITER, ou l’étude approfondie du graphène, matériau du futur très prometteur : fabrication d’écrans plats souples, production de nano-transistors ultra rapides, triplement des capacités de stockage des batteries des véhicules électriques. La construction d’un ascenseur spatial à base de graphène est même évoquée !

Combiner un aimant résistif et un aimant supraconducteurPour exploiter les formidables capacités du champ magnétique intense, encore faut-il pouvoir le générer. Seule une poignée de laboratoires dans le monde disposent des équipements nécessaires. C’est le cas du LNCMI, qui accueille chaque année des chercheurs de tous horizons pour réaliser des expériences sous champ magnétique intense jusqu’à 36 teslas en continu sur son site de Grenoble et 90 teslas en impulsions à Toulouse. Pour aller plus loin, le LNCMI construit à Grenoble un aimant capable de générer un champ de 43 teslas. Seul un aimant hybride, constitué d’un assemblage d’électro-aimants en alliage de cuivre et d’un aimant supraconducteur permet d’atteindre une telle valeur de champ magnétique.

La cryogénie indispensable à l’aimant 43 teslasL’ajout d’un aimant supraconducteur sans résistance électrique à basse température, permet de limiter les quantités d’énergie nécessaires à la génération du champ magnétique intense. Le LNCMI a fait appel à Air Liquide, expert en cryogénie2. “Les liens entre le monde de la recherche à basse température et Air Liquide datent des années 50, rappelle Luc Ronayette, Responsable cryogénie pour le projet Aimant Hybride 43 T, quand la société TBT a été créée par les inventeurs des premiers liquéfacteurs d’hélium français Louis Weil et Albert Lacaze, avant d’intégrer Air Liquide.”

Une implication dès l’amont des projets de rechercheParce qu’Air Liquide entretient cette relation privilégiée avec la recherche publique, il en connait les besoins, pour concevoir les équipements appropriés dès l’amorce des projets. “Ce n’est donc pas un hasard si notre liquéfacteur d’hélium HELIAL3 a été sélectionné par le LNCMI. C’est un liquéfacteur fiable et robuste qui fonctionnera 24 h / 24, 10 mois sur 12”, confie Simon Crispel, Responsable Produit Hydrogène et Hélium d’Air Liquide advanced Technologies. Associé à un dispositif de pompage sub-atmosphérique, le système sera capable d’alimenter l’aimant en hélium liquide superfluide à la pression de 1 200 hPa et la température de 1,8 Kelvin. “Les performances dépassent nos exigences, confie Luc Ronayette. Le contrat prévoyait une capacité de production de 130 litres d’hélium liquide par heure. Les essais réalisés au premier semestre 2015 ont permis d’atteindre 150 litres / h.” Cette performance inédite pour cette gamme de liquéfacteur d’hélium a été possible par l’utilisation de turbines 3D. Cette première a fait l’objet d’une publication commune4 (Air Liquide et LNCMI) lors de la conférence ICEC16-ICMC2016 de New Delhi (Inde).

CRYOSCOPE

Air Liquide advanced Business & Technologies

Juillet 2016 - N° ISSN 2107-4658

Directeur de la publication : Xavier Vigor

Rédaction (Brèves) : ginette Rédaction (Grand Angle, Parole d’expert, et Focus) : Catherine Decombe-Joulain

Photos et illustrations : Air Liquide, J. Bastable, CNRS / D. Morel / Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses - Grenoble, L. Deflorenne, Future Biogas, L. Lelong, H. Lucas / S. Guillemin, M. Malakoff, NASA, Utopik photo.

Coordination : Nathalie Simon de Kergunic, Katelyne Braunlich

Réalisation graphique : ginette

Impression : atlanticlafab

Distribution : atlanticlafab

Tirage : 1950 exemplaires (EN/FR) Dépôt légal à parution.

2 rue de Clémencière - BP 15 38360 Sassenage

www.airliquideadvancedtechnologies.com katelyne.braunlich@airliquide.com

Pour vous désabonner, contactez-nous.

Merci aux collaborateurs ayant participé à ce numéro : C. Anglade, S. Artuso, B. Baratte, B. Chidaine, P. Crespi, S. Crispel, J. Cristiani, P. Dilly, C. Dubois, A. El Haroussi, C. Franceschini, E. Sanders et L. Tonnellier. Merci à nos clients et partenaires mentionnés dans ce numéro.

1 Le tesla est l'unité de champ magnétique

2 La cryogénie est la science des températures inférieures à −150 °C ou 120 K

3 L’HELIAL est un liquéfacteur d’hélium conçu et fabriqué par Air Liquide, financé ici par la Région Rhône-Alpes et le Fonds Européen de Développement Régional FEDER

4 L. Ronayette, S. Crispel et al. “Cryogenic system for the 43 T Hybrid Magnet at LNCMI Grenoble from the needs to the commissioning”

Les contraintes fortes de l’installationAir Liquide a bien appréhendé les contraintes de l’infrastructure de recherche du LNCMI, comme le décrit Luc Ronayette : “En lien direct avec le laboratoire, Air Liquide a dû s’adapter à notre environnement. Son équipe a amorcé l’intégration des constituants du système de liquéfaction et leurs interconnexions plus de 6 mois avant la livraison de l’équipement sur notre site. Par ailleurs, Air Liquide a dû adapter la communication entre la boîte froide et le compresseur, en utilisant une fibre optique plutôt que des câbles électriques qui seraient perturbés par les champs électromagnétiques existants dans certains locaux traversés.”

L’ajout d’un aimant supraconducteur sans résistance électrique à basse température, permet de limiter les quantités d’énergie nécessaires à la génération du champ magnétique intense.