Une combinaison spatiale fonctionne-t-elle avec un recycleur d'air?

[invite0bbe92c0]

: ce n'est pas le sujet et la littérature ne manque pas sur le sujet (et si vous l'aviez consultée, vous ne poseriez pas des questions redondantes)..

J'ajouterai que si le fonctionnement des recycleurs vous intéresse, je vous conseil le bouquin de mon ami Jacques Vettier : "Les Recycleurs : Principes, gestion, stratégies de décompression" chez Ulmer; il a quelques années, mais l'exposé reste toujours valide.

Ca n'aborde néanmoins pas la question du spatiale.

Concernant le controle d'environnement de l'ISS, un pdf de la Nasa qui résume les process utilisés : http://www.nasa.gov/sites/default/fi...main_eclss.pdf

Et un bref historique sur le controle d'environnement dans les vaisseaux spatiaux : http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/ca...0080031131.pdf
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[Amanuensis]

Pourquoi ce dispositif s'appelle-t-il un recycleur puisqu'au fond on ne recycle rien en mettant de côté le CO2, on trie seulement?

Ce n'est pas le premier (ni le dernier) exemple de terme technique avec des connotations inexactes pour le néophyte...

Je ne comprends pas. D'après ce que vous me dîtes, les recycleurs ne produisent pas de dioxygène à partir du dioxyde de carbone. Les solutions que vous citez (notamment l'ingénieuse et simple idée de l'electrolyse) pour produire de l'O2 ne détruisent pas le dioxyde de carbone qui est le déchet de l'utilisation de ce même O2. On a donc un système à boucle ouverte (tant qu'on a des réserves de O2 adjointes) et non pas un cycle limité à la fourniture d'énergie, non? Sur Terre, les plantes assurent un cycle : elle absorbe le CO2, rejette de l'O2, les êtres vivant respirent l'O2 et ils donnent le CO2. Le carbone servant de brique de construction pour les plantes et les être vivants. Si je comprends le recycleur, à la fin de son utilisation, on a une bouteille de O2 vide, et de l'autre une bouteille de "chaux"/CO2 et on ne sait pas quoi en faire.

Le cycle du vivant est un peu plus compliqué que cela. Et une partie du CO2 se "perd" aussi en carbonate de calcium (à partir de CaO des roches), qui se retrouve dans les roches sédimentaires comme le calcaire.

Dans un sous-marin moderne, faut-il donc des remontées régulières pour renouveler le stock de O2?

Pas sur les sous-marins nucléaires: on l'obtient le O2 par électrolyse (l'électricité n'est pas un problème!). Par contre le CO2 est évacué, le carbone "entre" par la nourriture, et il faut des remontées pour renouveler la nourriture, mais le rythme est lent!

En gros, pour le moment on ne sait pas faire CO2 + énergie -> C + O2. La liaison C=O est plus forte que la liaison H-O... Même pas le CO2 + H2O +énergie -> (CH²O) + O2 des plantes

[invite0bbe92c0]

Ce n'est pas le premier (ni le dernier) exemple de terme technique avec des connotations inexactes pour le néophyte...

Il est vrai que le terme "recirculateur" serait plus pertinent. On notera que le terme anglais est "Rebreather", plus parlant. (d'où les abréviations SCR - Semi-Closed Rebreather - et CCR - Closed Circuit Rebreather et leur dérivées : P-SCR : Passive SCR, CMF-SCR : Constant Mass Flow SCR, eCCR : Electronic CCR, mCCR : Manual CCR, etc .....).

[invite0bbe92c0]

En gros, pour le moment on ne sait pas faire CO2 + énergie -> C + O2. La liaison C=O est plus forte que la liaison H-O... Même pas le CO2 + H2O +énergie -> (CH²O) + O2 des plantes

Apparemment on saurait faire 2CO2 => 2CO + O2.

http://www.sciencedaily.com/releases...0308095840.htm

(pas lu en détails).

[EspritTordu]

Ce n'est pas le premier (ni le dernier) exemple de terme technique avec des connotations inexactes pour le néophyte...

Pas sur les sous-marins nucléaires: on l'obtient le O2 par électrolyse (l'électricité n'est pas un problème!). Par contre le CO2 est évacué, le carbone "entre" par la nourriture, et il faut des remontées pour renouveler la nourriture, mais le rythme est lent!

D'après le lien de BlueDeep, les systèmes les plus avancés dans leur usage réel se résumeraientt donc, que cela s'agisse des sous-marins ou bien de l'ISS, à la production de O2 à partir de l'eau (dans l'espace c'est une denrée rare...) puis à l'éjection du H2 produit à l'extérieur comme un déchet, puis après la consommation du dioxygène, le CO2 produit est capté et stocké à bord puis est évacué lui aussi à l'extérieur... comme un déchet.
Et dire que certains voudraient faire des vaisseaux spatiaux lointains avec des approches aussi gaspillante!
Le H2 et le CO2 peut-il être évacué discrètement dans un sous-marin?

En gros, pour le moment on ne sait pas faire CO2 + énergie -> C + O2. La liaison C=O est plus forte que la liaison H-O... Même pas le CO2 + H2O +énergie -> (CH²O) + O2 des plantes

Pas sur les sous-marins nucléaires: on l'obtient le O2 par électrolyse (l'électricité n'est pas un problème!). Par contre le CO2 est évacué, le carbone "entre" par la nourriture, et il faut des remontées pour renouveler la nourriture, mais le rythme est lent!
[/QUOTE]

D'où donc l'intérêt de développer des biosphères (genre Mélissa je crois), où la nourriture consommée est cyclée de manière à réutiliser le carbone.


Merci à vous tous pour ces éclaircissements.

[invite0bbe92c0]

Le H2 et le CO2 peut-il être évacué discrètement dans un sous-marin?

Oui, car le CO2 est assez soluble dans l'eau; ca depend de la températire mais ca va de 3.35g/l à 0°C à 1.6g/L à 20°C.

[Amanuensis]

Apparemment on saurait faire 2CO2 => 2CO + O2.

http://www.sciencedaily.com/releases...0308095840.htm

(pas lu en détails).

Intéressant. Si on arrivait à faire cela industriellement (ce n'a pas l'air le cas, l'article semble plutôt concerner le labo, pour le moment), on aurait un point d'entrée pour tout le reste, puisque le CO est assez réactif. Comme l'indique l'article même:

The direct product -- carbon monoxide -- is a desirable chemical that can be used in other processes to produce electricity or hydrogen. Carbon monoxide also has significant fuel value and readily can be converted by known catalysts into hydrocarbons or into methanol for use as a liquid fuel.

Serait utile d'avoir une idée du rendement entre l'énergie solaire et un fuel liquide pour machine, ou des hydrates de carbone ou lipides servant de fuel aux humains, en final...

[Quand je parlais de ce qu'on sait faire, c'était au minimum à une échelle capable de subvenir aux besoins de quelques à quelques centaines d'humains, puisque cela semble être le contexte de la discussion.]

[EspritTordu]

Oui, car le CO2 est assez soluble dans l'eau; ca depend de la températire mais ca va de 3.35g/l à 0°C à 1.6g/L à 20°C.

Mais l'éjection de l'eau n'est-elle pas bruyante ?

[invite0bbe92c0]

Mais l'éjection de l'eau n'est-elle pas bruyante ?

Et l'eau pour redroidir le réacteur, tu crois qu'elle est pas pompée ?

Vu les données concernant la dissolution, on peut dire qu'il faut en gros 1L/mn/personne soit 100L/mn pour un équipage de 100 personnes, ou encore 150m^3/24h : c'est pas les chutes du Niagara et il suffit de dissoudre dans l'eau de refroidissement du réacteur.(flux bien plus important).

[EspritTordu]

En effet. Je pensais que là aussi que le refroidissement était totalement en circuit fermé ou au moins sans échange de matière, seulement par conduction à travers les parois.

[invite0bbe92c0]

En effet. Je pensais que là aussi que le refroidissement était totalement en circuit fermé ou au moins sans échange de matière, seulement par conduction à travers les parois.

Le circuit primaire est fermé, le circuit secondaire est ouvert. Y'a pas d'ailettes comme sur un moteur de mobylette.
On parle de dissiper plusieurs Megawatt thermique ici.

[EspritTordu]

Oui c'est vrai, mais le sous-marin est sous l'eau la plupart du temps à une température de 4°, et une eau environnante qui circule à cause du déplacement du bâtiment.

[invite0bbe92c0]

Oui c'est vrai, mais le sous-marin est sous l'eau la plupart du temps à une température de 4°, et une eau environnante qui circule à cause du déplacement du bâtiment.

Alors faites le calcul si vous êtes persuadé qu'un SM dissipe la chaleur de son réacteur à travers sa coque !!!!

[EspritTordu]

Sans doute est-ce la seule solution et la plus sûre.

[inviteec0d6e6f]

Et c'est d'ailleurs justement ce système de refroidissement qui est la principale source sonore des sous marins à propulsion nucléaire (SSN) et qui les condamnent à être moins discret que les diesel/electrique (SSK, quand ils opèrent en moteur electrique) et surtout que les AIP (Air Independent Propulsion) de nouvelle génération.
Un réacteur nucléaire, ça demande du matos pour assurer son refroidissement, et ce matos est constitué de pièces en mouvement, il est donc bruyant.
C'est le revers de la médaille de l'autonomie illimitée et de la capacité de très grande vitesse soutenue.
Sans compter que grâce au nucléaire, les SSN sont plus massifs et embarquent donc des sonars plus puissants et un armement plus performant (plus du double de portée torpille, supérieure à 20 miles) en grosse quantité.

et ceci n'a rien a voir avec le sujet...

[EspritTordu]

Merci bien .