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Cryo scope MAGAZINE D’AIR LIQUIDE ADVANCED TECHNOLOGIES MAGAZINE OF AIR LIQUIDE ADVANCED TECHNOLOGIES Juin 2015 # 55 www.airliquideadvancedtechnologies.com June 2015 D u 1 5 a u 2 1 J u i n 2 0 1 5 Stand B80 Hall 2b Salon du Bourget F r o m 1 5 t o 2 1 J u n e 2 0 1 5 Stand B80 Hall 2b Paris Air Show ::: TECHNIQUE Levée de voile sur la technologie membrane ::: TECHNICAL Lifting the veil on membrane technology ::: DANS L’ACTU ::: HOT NEWS p. 4 p. 2/3 p. 1/6 Hot News ::: ::: Dans l’Actu ::: REPORTAGE 25 ans d’audace et d’innovation avec l’OBOGS ::: REPORT 25 years of audacity and innovation with OBOGS ::: EDITORIAL Cher lecteur, Le Salon international de l’aéronautique du Bourget a toujours été un événement incontournable pour Air Liquide advanced Technologies. L’édition 2015 ne fera pas exception. Une nouvelle fois, nous vous donnons rendez-vous pour vous présenter nos activités spatiales et aéronautiques, dont les perspectives sont toujours prometteuses. Hier principalement militaires, les applications que nous avons développées au cours des dernières décennies dans l’aéronautique répondent désormais aux besoins des avions de ligne : systèmes d’oxygène et d’azote embarqués, cagoule de protection respiratoire… Récemment, nous avons même renforcé notre offre aéronautique civile, par l’acquisition d’une technologie innovante de bouteilles d’oxygène thérapeutique de secours et de 1 ère urgence. Nous innovons aussi pour diminuer la pollution sur les aéroports dans le futur, en proposant des solutions de fourniture d’énergie propre et renouvelable basées sur l’hydrogène. Les piles à hydrogène embarquées pourront fournir l’électricité à bord pour différentes applications, en particulier pendant les phases aéroportuaires. Dans la même logique, la logistique sol des aéroports (chariots élévateurs d’entrepôts logistiques, de nacelles d’aéroport et de véhicules de transport de bagages) pourra être convertie à l’hydrogène pour un environnement plus propre. Enfin, n’oublions-pas nos activités spatiales : fort de plus de 50 ans d’expérience dans ce domaine, Air Liquide est aujourd’hui le partenaire du nouveau lanceur Ariane 6 pour les systèmes cryogéniques à bord et au sol. Dans le cadre du salon, vous pourrez découvrir en particulier les résultats obtenus grâce à la fusée-sonde Cryofenix. Ces expérimentations menées en collaboration avec le CNES et Sweden Space Corporation permettent de caractériser le comportement de l’hydrogène liquide en microgravité et serviront notamment à la conception d’Ariane 6. Nous vous souhaitons une bonne lecture du Cryoscope. Mais avant tout, nous vous attendons sur notre stand au Salon du Bourget. Venez nombreux ! Xavier Vigor, Directeur Général d’Air Liquide advanced Technologies Dear Reader, For Air Liquide advanced Technologies, the International Paris Air Show at Le Bourget has always been a key event. This year’s edition is no exception. Once again, we look forward to presenting our Space and Aviation activities, for which the outlook is more promising than ever. From being exclusively military, the applications that we have developed in the course of recent decades in the field of aviation now address the needs of civil aviation as well: onboard oxygen and nitrogen systems, protective cabin crew smoke hoods, etc. Recently, we further strengthened our already strong range of products for the civil aviation market by acquiring an innovative technology for emergency oxygen canisters. We are also innovating to reduce airport pollution levels in the future by offering clean and renewable delivery systems based on energy hydrogen and fuel cells. Onboard hydrogen-powered fuel cells can provide electricity on board for various uses, especially during airport ground phases. By the same token, it will be possible to convert airport ground logistics – warehouse forklift truck fleets, aerial platforms, and baggage handling vehicles – to hydrogen for a cleaner environment. And let’s not forget our space activities. With more than 50 years of experience in this field, Air Liquide is currently the cryogenic systems partner – on board and on the ground – for the new Ariane 6 launcher. At the Air Show, you will discover what has been accomplished thanks to the sounding rocket Cryofenix. These experiments, conducted in collaboration with the CNES and the Sweden Space Corporation, seek to observe the behavior of liquid hydrogen under microgravity conditions and will be used during the design phase of the Ariane 6 launcher. We hope you enjoy this issue of Cryoscope. But before you do, we hope you stop by our stand at the Paris Air Show. Come one, come all! Xavier Vigor, CEO, Air Liquide advanced Technologies ::: PAROLE D’EXPERT Energie hydrogène : cap sur le déploiement ::: EXPERT REPORT Hydrogen energy: focus on deployment p. 5 ::: EN CHIFFRES Des échantillons au frais sur l’ISS ::: IN FIGURES Keeping samples cold at the ISS p. 3 SPATIAL Tube à gaz pulsé : il devient un standard Pour produire du froid dans un espace réduit, comme un satellite spatial, la technique de refroidissement actif est la plus adaptée. C’est précisément le choix qu’ont fait Airbus Defence & Space et le CNES en confiant le refroidissement de la nouvelle génération de sondeur atmosphérique IASI-NG* à Air Liquide advanced Technologies. Air Liquide advanced Technologies va ainsi produire des cryo-générateurs de type tubes à gaz pulsé (pulse tube) pour l’élément de mesure IASI-NG. « Issus de 10 années de R&D, les pulse tubes produisent du froid à basse température, entre 50 et 80 K, en exploitant le cycle thermodynamique de Stirling, explique Benoît Chidaine, Responsable des programmes et produits satellites. La particularité des pulse tubes est de fonctionner sans pièce mobile dans la partie froide connectée à l’élément à refroidir, d’où une absence de vibrations, une fiabilité accrue et une plus longue durée de vie. » Avec le projet IASI-NG, Air Liquide entre dans une phase industrielle pour ses cryo-générateurs spatiaux. « Pour la première fois, ces équipements ne passeront pas par une phase de développement. Ils seront directement fabriqués et livrés au client, poursuit Benoît Chidaine. Déjà, l’agence spatiale allemande DLR est intéressée par notre produit devenu standard, pour son instrument MET Image. D’ici 2019, nous devrions avoir livré au total une trentaine de modèles. » * L’Infrared Atmospheric Sounding Interferometer, New Generation IASI-NG sera installé à bord de la série satellites météorologiques METOP-SG, dont le premier sera mis en orbite dès 2021, pour réaliser une mission de sondage de l’atmosphère d’un niveau de précision extrême, indispensable pour fournir des données pour la prévision météorologique, étudier l’évolution des climats et mieux comprendre la chimie atmosphérique (pour aller plus loin : www.cnes.fr). SPATIAL Pulse tubes: becoming the standard To produce cold in a confined space, like a space satellite, an active cooling technique is the best adapted and this is precisely the option that Airbus Defence & Space and the CNES took when they chose Air Liquide advanced Technologies to handle the cooling of the new generation Infrared Atmospheric Sounding Interferometer IASI-NG*. Air Liquide advanced Technologies will thus be producing pulse tube cryocoolers for the IASI-NG instrumentation. “The fruit of 10 years of R&D, pulse tubes produce cold in the low 50-80K temperature range by exploiting the Stirling thermodynamic cycle,” explains Benoît Chidaine, orbital systems program and products manager at Air Liquide advanced technologies. “What makes the pulse tubes unique is that they run without moving parts in the cold finger connected to the element to be cooled. This means a lack of vibrations, increased reliability, and a longer lifetime.” With the IASI-NG project, Air Liquide is entering into the industrial phase for its cryo-generators for space. “For the first time, this equipment will not go through a development phase. It will be directly manufactured and delivered to the customer,” continues Benoît Chidaine. “Already, the German space agency, DLR, is showing interest in our product, which has become the standard, for its MET Image instrument. By 2019, we expect to have delivered a total of about thirty models.” * The New Generation Infrared Atmospheric Sounding Interferometer of IASI-NG will be installed onboard the METOP-SG series of meteorological/weather satellites, the first of which will be launched into orbit in 2020 to complete an atmospheric sounding mission of the extreme precision required to provide weather forecasting data, study climate evolution, and gain a better understanding of atmospheric chemistry (for more information, visit: www.cnes.fr). Le satellite MetOp de deuxième génération (MetOp-SG) permettra de poursuivre les observations météorologiques depuis l’orbite terrestre basse, en améliorant la précision et la résolution des mesures. MetOp Second Generation (MetOp-SG) will enable the essential continuation of meteorological observations from Low Earth Orbit, improving the accuracy and resolution of the measurements.

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Cryoscopem a g a z i n e d ’ a i R L i Q U i d e a d V a n C e d T e C H n O L O g i e S m a g a z i n e O f a i R L i Q U i d e a d V a n C e d T e C H n O L O g i e S

Juin 2015

# 55

www.airliquideadvancedtechnologies.com June 2015

Du 15 au 21 Juin

201

5

Stand B80

Hall 2b

Salon

du Bourget

From 15 to 21 June 2015

Stand B80Hall 2b

Paris Air Show

::: TeChnIQue Levée de voile sur la technologie membrane

::: TeChnICAL Lifting the veil on membrane technology

::: DAnS L’ACTu

::: hOT neWS

p. 4p. 2/3p. 1/6

Hot News : : : : : : Dans l ’Ac tu

::: RepORTAge 25 ans d’audace et d’innovation avec l’OBOgS

::: RepORT 25 years of audacity and innovation with OBOgS

::: eDITORIALCher lecteur,

Le Salon international de l’aéronautique du Bourget a toujours été un événement incontournable pour Air Liquide advanced Technologies. L’édition 2015 ne fera pas exception.

une nouvelle fois, nous vous donnons rendez-vous pour vous présenter nos activités spatiales et aéronautiques, dont les

perspectives sont toujours prometteuses.

hier principalement militaires, les applications que nous avons développées au cours des dernières décennies dans l’aéronautique répondent désormais aux besoins des avions de ligne : systèmes d’oxygène et d’azote embarqués, cagoule de protection respiratoire… Récemment, nous avons même renforcé notre offre aéronautique civile, par l’acquisition d’une technologie innovante de bouteilles d’oxygène thérapeutique de secours et de 1ère urgence.

nous innovons aussi pour diminuer la pollution sur les aéroports dans le futur, en proposant des solutions de fourniture d’énergie propre et renouvelable basées sur l’hydrogène. Les piles à hydrogène embarquées pourront fournir l’électricité à bord pour différentes applications, en particulier pendant les phases aéroportuaires. Dans la même logique, la logistique sol des aéroports (chariots élévateurs d’entrepôts logistiques, de nacelles d’aéroport et de véhicules de transport de bagages) pourra être convertie à l’hydrogène pour un environnement plus propre.

enfin, n’oublions-pas nos activités spatiales : fort de plus de 50 ans d’expérience dans ce domaine, Air Liquide est aujourd’hui le partenaire du nouveau lanceur Ariane 6 pour les systèmes cryogéniques à bord et au sol. Dans le cadre du salon, vous pourrez découvrir en particulier les résultats obtenus grâce à la fusée-sonde Cryofenix. Ces expérimentations menées en collaboration avec le CneS et Sweden Space Corporation permettent de caractériser le comportement de l’hydrogène liquide en microgravité et serviront notamment à la conception d’Ariane 6.

nous vous souhaitons une bonne lecture du Cryoscope. Mais avant tout, nous vous attendons sur notre stand au Salon du Bourget. Venez nombreux !

Xavier Vigor, Directeur Général d’Air Liquide advanced Technologies

Dear Reader,

For Air Liquide advanced Technologies, the International paris Air Show at Le Bourget has always been a key event. This year’s edition is no exception.

Once again, we look forward to presenting our Space and Aviation activities, for which the outlook is more promising than ever.

From being exclusively military, the applications that we have developed in the course of recent decades in the field of aviation now address the needs of civil aviation as well: onboard oxygen and nitrogen systems, protective cabin crew smoke hoods, etc. Recently, we further strengthened our already strong range of products for the civil aviation market by acquiring an innovative technology for emergency oxygen canisters.

We are also innovating to reduce airport pollution levels in the future by offering clean and renewable delivery systems based on energy hydrogen and fuel cells. Onboard hydrogen-powered fuel cells can provide electricity on board for various uses, especially during airport ground phases. By the same token, it will be possible to convert airport ground logistics – warehouse forklift truck fleets, aerial platforms, and baggage handling vehicles – to hydrogen for a cleaner environment.

And let’s not forget our space activities. With more than 50 years of experience in this field, Air Liquide is currently the cryogenic systems partner – on board and on the ground – for the new Ariane 6 launcher. At the Air Show, you will discover what has been accomplished thanks to the sounding rocket Cryofenix. These experiments, conducted in collaboration with the CneS and the Sweden Space Corporation, seek to observe the behavior of liquid hydrogen under microgravity conditions and will be used during the design phase of the Ariane 6 launcher.

We hope you enjoy this issue of Cryoscope. But before you do, we hope you stop by our stand at the paris Air Show. Come one, come all!

Xavier Vigor, CEO, Air Liquide advanced Technologies

::: pAROLe D’expeRT energie hydrogène : cap sur le déploiement

::: expeRT RepORT hydrogen energy: focus on deployment

p. 5

::: en ChIFFReS Des échantillons au frais sur l’ISS

::: In FIguReS Keeping samples cold at the ISS

p. 3

SPATIAL

Tube à gaz pulsé : il devient un standard Pour produire du froid dans un espace réduit, comme un satellite spatial, la technique de refroidissement actif est la plus adaptée. C’est précisément le choix qu’ont fait Airbus Defence & Space et le CNES en confiant le refroidissement de la nouvelle génération de sondeur atmosphérique IASI-NG* à Air Liquide advanced Technologies. Air Liquide advanced Technologies va ainsi produire des cryo-générateurs de type tubes à gaz pulsé (pulse tube) pour l’élément de mesure IASI-NG. « Issus de 10 années de R&D, les pulse tubes produisent du froid à basse température, entre 50 et 80 K, en exploitant le cycle thermodynamique de Stirling, explique Benoît Chidaine, Responsable des programmes et produits satellites. La particularité des pulse tubes est de fonctionner sans pièce mobile dans la partie froide connectée à l’élément à refroidir, d’où une absence de vibrations, une fiabilité accrue et une plus longue durée de vie. »Avec le projet IASI-NG, Air Liquide entre dans une phase industrielle pour ses cryo-générateurs spatiaux. « Pour la première fois, ces équipements ne passeront pas par une phase de développement. Ils seront directement fabriqués et livrés au client, poursuit Benoît Chidaine. Déjà, l’agence spatiale allemande DLR est intéressée par notre produit devenu standard, pour son instrument MET Image. D’ici 2019, nous devrions avoir livré au total une trentaine de modèles. »

* L’Infrared Atmospheric Sounding Interferometer, New Generation IASI-NG sera installé à bord de la série satellites météorologiques METOP-SG, dont le premier sera mis en orbite dès 2021, pour réaliser une mission de sondage de l’atmosphère d’un niveau de précision extrême, indispensable pour fournir des données pour la prévision météorologique, étudier l’évolution des climats et mieux comprendre la chimie atmosphérique (pour aller plus loin : www.cnes.fr).

SPATIALPulse tubes: becoming the standardTo produce cold in a confined space, like a space satellite, an active cooling technique is the best adapted and this is precisely the option that Airbus Defence & Space and the CNES took when they chose Air Liquide advanced Technologies to handle the cooling of the new generation Infrared Atmospheric Sounding Interferometer IASI-NG*. Air Liquide advanced Technologies will thus be producing pulse tube cryocoolers for the IASI-NG instrumentation. “The fruit of 10 years of R&D, pulse tubes produce cold in the low 50-80K temperature range by exploiting the Stirling thermodynamic cycle,” explains Benoît Chidaine, orbital systems program and products manager at Air Liquide advanced technologies. “What makes the pulse tubes unique is that they run without moving parts in the cold finger connected to the element to be cooled. This means a lack of vibrations, increased reliability, and a longer lifetime.”

With the IASI-NG project, Air Liquide is entering into the industrial phase for its cryo-generators for space. “For the first time, this equipment will not go through a development phase. It will be directly manufactured and delivered to the customer,” continues Benoît Chidaine. “Already, the German space agency, DLR, is showing interest in our product, which has become the standard, for its MET Image instrument. By 2019, we expect to have delivered a total of about thirty models.”

* The New Generation Infrared Atmospheric Sounding Interferometer of IASI-NG will be installed onboard the METOP-SG series of meteorological/weather satellites, the first of which will be launched into orbit in 2020 to complete an atmospheric sounding mission of the extreme precision required to provide weather forecasting data, study climate evolution, and gain a better understanding of atmospheric chemistry (for more information, visit: www.cnes.fr).

Le satellite MetOp de deuxième génération (MetOp-Sg) permettra de poursuivre les observations météorologiques depuis l’orbite terrestre basse, en améliorant la précision et la résolution des mesures.

MetOp Second Generation (MetOp-SG) will enable the essential continuation of meteorological observations from Low Earth Orbit, improving the accuracy and resolution of the measurements.

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: : : Repor tage Repor t : : :

AERoNAuTIQuE

25 ans d’audace et d’innovation avec l’OBOGSEn 1990, les dirigeants de Dassault valident le choix du générateur d’oxygène embarqué OBOGS et de la régulation électronique pour l’avion d’armes Rafale. Vingt-cinq ans après, le système est toujours aussi audacieux et s’est encore amélioré : non seulement il va équiper une quantité importante d’avions militaires du programme-phare américain F35, mais en plus il a su s’adapter pour percer dans l’aviation civile.

AERoNAuTICS

25 years of audacity and innovation with OBOGSIn 1990, Dassault executives approved the selection of OBOGS for onboard gas generation and electronic control on the company’s Rafale fighter jet. Twenty-five years later, the system remains as bold as ever and is even better. Not only will it equip a large quantity of military aircraft for the American F-35 fighter program, it has also been successfully adapted for the civil aviation market.

Pourtant, cette technologie a failli ne jamais émerger. « Dans les années 1980, l’armée de l’air voulait alléger sa logistique oxygène, qui imposait des moyens sol très lourds, rapporte Richard Zapata, Directeur de l’activité aéronautique d’Air Liquide advanced Technologies. La demande portait sur des nouvelles technologies de production d’oxygène embarquées autonomes. Notre idée : prélever l’oxygène dont le pilote a besoin dans le circuit d’air comprimé de l’avion, sans aucune logistique au sol. Nous avons dû faire preuve de persévérance pour imposer notre technologie car nous étions alors perçus comme des spécialistes des gaz, avec une expérience dans l’aéronautique quasi-inexistante. »

Une régulation d’oxygène électronique ? Inconcevable !Marc Roybon et Jean-Paul Decard, aujourd’hui responsable de laboratoire aéronautique et métrologie et technicien expert en fonction gestion de configuration aéronautique, avec Richard Zapata, alors jeune ingénieur, ont développé un concentrateur d’oxygène, sur le principe d’un procédé d’adsorption à pression alternée, dit PSA1, et un régulateur électronique de pression. Malgré les nombreux avantages face aux vannes pneumatiques existantes, en matière de dynamique, de flexibilité et d’autonomie notamment, les experts de l’aéronautique restent sceptiques : une régulation d’oxygène ne peut pas être électronique ; elle doit être pneumatique.

Le pari de la ténacitéL’équipe s’obstine. S’inspirant d’une technologie de vanne motorisée utilisée pour la débitmétrie des gaz dans le Groupe, elle présente une maquette à la DGA 2 en 1986. « Nous y croyions si fort que nous décidons de proposer notre technologie pour le programme Rafale, poursuit Richard Zapata. Il fallait faire vite pour se mettre sur les rails du projet, fournir un système fiable afin de pouvoir être sélectionnés sur le programme Rafale et, avant cela, faire des essais en vol sur un véritable avion d’armes.» L’OBOGS est d’abord testé sur Alpha Jet. Puis l’équipe redouble d’efforts et accélère la cadence, pour concevoir en 18 mois un démonstrateur installé sous un Mirage 2000, dans un "bidon ventral" pour alimenter le naviguant d’essai, installé au poste arrière de l’avion, en air enrichi en oxygène. Les ingénieurs de Dassault, dont Jean-Michel Cazenave, qui travaille aujourd’hui au sein d’Air Liquide advanced Technologies, ont réalisé l’étude de design. Tous travaillent main dans la main avec la DGA sur le centre d’essais en vol de Brétigny-sur-Orge. Leur ténacité paye : en novembre 1989, l’OBOGS vole sur un Mirage 2000 ; dès 1990, Dassault valide définitivement le choix du système pour le Rafale.

Percée dans le civilDepuis, la régulation électronique est incontournable dans le secteur militaire, avec des performances à ce jour inégalées. « C’est l’une des raisons du choix de notre ensemble de régulation d’oxygène et anti-G, par Lockheed Martin, constructeur de l’avion militaire américain F35, affirme Richard Zapata. En prévision au global : 3 500 à 4 000 avions à équiper, soit 55 % du marché mondial des avions d’armes. » Le design de l’ensemble est de plus en plus perfectionné, apportant un confort qui donne aux pilotes la sensation de respirer à l’air libre ! Un atout qui amorce la percée de la régulation électronique dans l’aviation civile. Des avions de ligne A319 ont ainsi été équipés de régulateurs de débit électronique, pour économiser l’oxygène embarqué lors des survols de l’Himalaya. Le jet d’affaires américain Gulfstream embarque depuis 2010 des vannes de régulation d’Air Liquide, pour couvrir les besoins en oxygène des passagers en cas de dépressurisation de la cabine. Le système a la particularité de présenter des seuils de libération de gaz variables, qui évite de déclencher les masques à oxygène lors d’atterrissages sur des pistes en altitude.

« De trois pionniers dans les années 1980, nous sommes aujourd’hui 120 collaborateurs dédiés à l’activité aéronautique à Sassenage, sourit Richard Zapata. La passion reste intacte et nous avons à cœur d’améliorer le système à chaque nouveau projet. Nous visons à nous déployer encore plus dans le civil et à multiplier les nouveaux challenges. »

1 Pressure Swing Adsorption 2 Direction Générale de l’Armement

And yet, this technology came close to never emerging. “In the 1980’s, the French Air Force wanted to make its oxygen logistics, which required heavy ground support, less cumbersome,” recounts Richard Zapata, Director of the aviation division at Air Liquide advanced Technologies. “Demand focused on new, stand-alone onboard oxygen production technologies and our idea was to take the breathing oxygen needed by the pilot from the aircraft’s compressed air circuit, with no ground

logistics required. It took a great deal of perseverance for us to introduce our technology, because at the time we were seen as gas specialists with no real experience in aviation per se.”

Electronically controlled oxygen? Inconceivable!Marc Roybon, who today runs the aviation and metrology laboratory, and Jean-Paul Decard, an expert technician in aircraft configuration management, along with Richard Zapata, who was at the time a young engineer, worked together on the development of an oxygen concentrator, based on the so-called PSA or pressure swing adsorption principle and an electronic pressure regulator. Despite the numerous advantages over the existing pneumatic valves, particularly in terms of dynamic, flexibility and autonomy, aviation experts remained skeptical. For them, an oxygen regulator could not be electronic; it had to be pneumatic.

Opting for tenacityThe team persisted. Inspired by a motorized valve technology that was used throughout the Group to measure and control gas flow, team members presented a model to the Defense Ministry in 1986. “We were such strong believers in our technology that we decided to submit it for the Rafale program,” Richard Zapata continues. “We had to move fast to get the project up to speed, offer a reliable system in order to be eligible for selection in the Rafale program, and, prior to that, complete some test flights on an actual fighter jet.” OBOGS was first tested on Alpha Jet; then the team doubled down and picked up the pace of development, designing a demo that in 18 months was ready for installation in a tank installed on the underside of a Mirage 2000, where it delivered oxygen enriched air to the test navigator, who was installed in the aft cabin. The Dassault engineers, including Jean-Michel Cazenave, who works today for Air Liquide advanced Technologies, did the design study. All worked hand in hand with the Defense Ministry at the Brétigny-sur-Orge flight testing center. Their persistence paid off: in November of 1989, OBOGS flew aboard a Mirage 2000 and by 1990 Dassault had given the go-ahead authorizing use of the system for the Rafale program.

Entering the realm of civil aviationSince then, electronic controls have become the norm in military aviation, offering performances that are unrivaled to date. “This is one of the reasons that Lockheed Martin – the American manufacturer of the F-35 fighter jets – chose our oxygen and anti-G regulator,” says Richard Zapata. “Globally, the forecast is for 3,500 to 4,500 aircraft to equip, which is 55% of the world market for military aircraft.” The overall design is constantly being upgraded, offering a level of comfort that gives pilots the sensation of breathing freely! This and other improvements have helped to bring electronic control mechanisms to the world of civil aviation. A319 aircraft have been equipped with electronic flow regulators to save onboard oxygen while flying over the Himalayas. Since 2010, US-based Gulfstream’s business jets have been using Air Liquide control valves to cover the oxygen needs of passengers in the event the cabin depressurizes. One of the unique features of the system is its variable oxygen delivery thresholds, which prevent the oxygen masks from dropping during landings on higher altitude runways.“From three pioneers in the 1980’s, there are now 120 people working fulltime in aviation at Sassenage,” notes Richard Zapata with a smile. “The passion remains intact and our constant goal is to improve the system with each new project. Our aim is to take further steps into the field of civil aviation and multiply the new challenges.”

::: Contact [email protected]

en 1985, l’OBOgS a été testé en vol, sous toutes les latitudes.

In 1985, the OBOGS was tested on flight, under all latitudes.

en 2015, les OBOgS sont toujours fabriqués à Sassenage.

In 2015, the OBOGS are still manufactured on Sassenage site.

Les équipes à l’issue du 1er vol de l’OBOgS

The involved team after the first flight of the OBOGS

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::: 5 FOIS pLuS D’AuTOnOMIe pOuR L’Oxygène ThéRApeuTIQue eMBARQuée

Dans le domaine de la régulation d’oxygène pour l’aéronautique, Air Liquide advanced Technologies n’a pas fini d’innover. « Pour étoffer notre offre, nous avons acquis la technologie des bouteilles portables d’oxygène d’AviaTechnique, spécialisée dans la distribution mécanique de gaz, lance Jean-Michel Cazenave, responsable technique du développement aéronautique et défense. Sa technologie-phare ? L’oxygénation thérapeutique, de secours et de 1ère urgence dans les avions de ligne ». Son innovation est fondée sur la distribution d’oxygène pulsée, qui combine le déclenchement de la bouffée d’oxygène à l’inspiration de l’utilisateur et le contrôle de la quantité d’oxygène délivrée, avec un bénéfice immédiat : 5 fois plus d’autonomie pour les bouteilles d’oxygène thérapeutique embarquées !

::: 5 TIMeS The AuTOnOMy FOR OnBOARD MeDICAL Oxygen

In the area of oxygen regulation for aviation, Air Liquide advanced Technologies has not finished innovating. “To enhance our offer, we have acquired the portable oxygen systems of AviaTechnique, which specializes in mechanical gas distribution,” says Jean-Michel Cazenave, engineering manager for aviation and defense development at Air Liquide. “Its signature technology is aircraft emergency, first aid and therapeutic oxygen delivery onboard commercial aircraft.” Its innovation is based on “pulse” oxygen distribution, which allows the individual user to trigger the delivery of oxygen while controlling the amount of oxygen that is delivered. The benefit is immediate: these onboard oxygen cylinders offer 5 times the autonomy of other systems!

::: AIR LIQuIDe ADVAnCeD TeChnOLOgIeS eT L’AéROnAuTIQue

• un partenaire majeur de l’aéronautique civile et militaire depuis 3 décennies• n°3 mondial de la génération de gaz embarquée• Des produits de série : 60 000 cagoules vendues, 1 000 vannes motorisées

fabriquées chaque année…• 3 activités :

> équipements d’oxygène portable (bouteilles, cagoules anti-fumée),> Systèmes de gaz embarqués (distribution d’oxygène : vannes, OBOgS ; inertage :

OBIggS ; et optronique),> équipements de support au sol (génération de gaz : oxygène, azote) et

maintien en condition d’opération• Des innovations pour les applications aéronautiques classiques mais aussi des

innovations relatives à la fourniture d’énergie propre et renouvelable basée sur l’hydrogène, à bord des avions ou dédiée à la logistique sol (applications piles à hydrogène et infrastructures), pour diminuer, dans le futur, la pollution dans les aéroports.

::: AIR LIQuIDe ADVAnCeD TeChnOLOgIeS AnD AVIATIOn

• A key partner in civil and military aviation for 3 decades• number 3 worldwide in onboard gas generation• Series: 60,000 protective smoke hoods sold, 1,000 motorized valves

produced each year, etc.• 3 activities:

> portable oxygen equipment (cylinders, smoke hoods) > Onboard gas systems (oxygen distribution: valves, OBOgS; inerting

system: OBIggS; optronics) > ground support equipment (gas generators: oxygen, nitrogen) and

operational readiness maintenance• Innovations to conventional aviation applications as well as innovations

related to the supply of clean and renewable energy based on hydrogen, both on board aircraft and in ground logistics (hydrogen-powered fuel cells applications and infrastuctures) which, in the future, will help reduce pollution in airports.

::: En chiffres In figures : : :

La cryogénie made in Air LiquideL’année 2014 s’est achevée avec la livraison de trois systèmes cryogéniques HELIAL, en Turquie, à Strasbourg et Grenoble en France et la production de cinq liquéfacteurs HELIAL est déjà planifiée au cours de l’année 2015.

3 systèmes cryogéniques HELIAL

> Ankara, Turquie - Le réfrigérateur hélium livré à l’Université d’Ankara va refroidir les cavités supraconductrices du premier accélérateur de particules turc, TARLA*. Cet équipement créera un faisceau de lumière de type laser pour des expériences de physique.

> grenoble, France - Destiné au Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses (LNCMI), basé à Grenoble, ce liquéfacteur HELIAL doit réfrigérer l’aimant de champ magnétique intense, aujourd’hui en cours de construction.

> Strasbourg, France - Le troisième système cryogénique livré a été acquis par l’Université de Strasbourg, connue pour ses activités de recherche en physique du solide, dans le cadre de la rénovation du campus.

* Source laser infrarouge à électrons libres, basée sur un accélérateur linéaire d’électrons supraconducteur.

Cryogenics made in Air LiquideThe year 2014 ended with the delivery of three cryogenic systems, in Turkey and in France (Strasbourg and Grenoble), and five other HELIAL liquefiers are under construction or planned for the end of 2015.

3 HELIAL cryogenic systems

> Ankara, Turkey - The helium refrigerator delivered to the University of Ankara will be used to cool the supraconducting cavities of Turkey’s first particle accelerator facility, known as TARLA*.This equipment will create a laser type light beam for physics experiments.

> grenoble, France - Intended for the LNCMI (Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses) intense magnetic fields lab based in Grenoble, this HELIAL liquefactor will cool the intense magnetic field magnet currently under construction.

> Strasbourg, France - The third cryogenic system delivered was acquired by the University of Strasbourg, which is known for its research in the area of solid state physics, in connection with a broader renovation of the campus.

* Superconductivity electron linac based Infrared Free Electron Laser facility

Des échantillons au frais sur l’ISS La première turbomachine de MELFI* a atteint les 80 000 heures de fonctionnement à 80 000 tours par minute. Fruit d’un développement technologique sans précédent, MELFI sert à refroidir des échantillons biologiques à – 80°C à bord de la Station Spatiale Internationale (ISS). « Cela représente 100 mois de fonctionnement en continu dans l’espace, se réjouit Pierre Crespi, Directeur de l’Innovation d’Air Liquide advanced Technologies. En fait, trois turbomachines tournent sur l’ISS, depuis juillet 2006 pour la première, octobre 2009 pour la seconde et octobre 2010 pour la troisième. En tout, la durée de fonctionnement dépasse 120 000 heures. »

Air Liquide advanced Technologies avait prévu de réaliser des maintenances tous les 3 ans. Or elles n’ont pas été nécessaires depuis 2006, signe de la grande fiabilité de ces machines, conçues sur le principe d’un cycle turbo-Brayton. C’est une bonne nouvelle car l’ISS est prévue pour rester dans l’espace jusqu’à 2020 au moins. « La NASA nous a même confié que MELFI est l’équipement le plus fiable de toute la station spatiale, révèle Pierre Crespi. MELFI a constitué notre première expérience de machine turbo-Brayton. Et aujourd’hui, nous sommes en train de fabriquer une turbomachine fournissant 400 fois plus de puissance froide. »

* Cryo-réfrigérateur à moins quatre-vingts degrés Celsius pour l’ISS

Keeping samples cold at the ISSThe first MELFI* Brayton cycle cooler ran for 80,000 hours at 80,000 revolutions per minute. The fruit of an unprecedented technological development, MELFI is used to cool biological samples to -80°C on board the

International Space Station (ISS). “This represents 100 months of non-stop runtime in space,” says a delighted Pierre Crespi, VP for Innovation at Air Liquide advanced Technologies. “In fact, three pieces of turbomachinery run at the ISS – the first since July of 2006, the second since October of 2009, and the third since October of 2010. The combined permanent runtime for all three is more than 120,000 hours.”

Air Liquide advanced Technologies initially planned to do maintenance every three years, but this has not been necessary since 2006. Clearly, these cold power generators

– designed on the Brayton cycle principle – are very reliable and that’s good news, since the ISS is scheduled to remain in space until at least 2020. “NASA has even told us that MELFI is the most reliable piece of equipment at the space station,” reveals Pierre Crespi. “MELFI was our first experience with a Brayton cycle turbo machine. And today, we are in the process of fabricating one that will supply 400 times the cold power.”

* Minus Eighty degree Laboratory Freezer for ISS

100 mois à 80 000 tours/min

100 months at 80,000 RPM

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BIoMETHANE

Lifting the veil on membrane technologyIn order to produce biomethane, the biogas that results when farm, industrial or household waste is methanized, a purification stage is required to remove residual impurities. Air Liquide advanced Technologies has developed a purification technology based on the use of membranes fabricated by Air Liquide’s US subsidiary, Medal, which is able to extract up to 99.5% of the biomethane contained in biogas!

High hopes are riding on biomethane: this renewable gas generates almost no pollution and provides a means for enhancing farm, industrial, and household waste. It is produced from biogas, comprised of 40% carbon dioxide and 60% methane, but also contains nitrogen, oxygen, hydrogen sulfide, ammoniac, and volatile organic compounds VOCs, which must be eliminated. In France, 90% of the development potential of waste digesters is found on farms, purifiers must be installed onsite to process the biogas and these work on the principle of membrane-based gas permeation, a technology developed by Air Liquide in the 1990’s. The idea is that hollow fibers about the size of a human hair are bundled by the million to produce a cylinder that is one meter in length. These fibers are impermeable to certain gases and let others pass through. In the case of biogas purification, the fibers retain all other components except for the biomethane.

More selective, more resistant, more productiveMade up of polymers from the polyimide family, these membranes were developed by Medal, a wholly owned subsidiary of Air Liquide since 1992. “The first pilot project aimed at upgrading biogas was carried out in 2002,” notes Delphine Garnaud, biogas development engineer. “We are real pioneers in the market. Since then, there has been more research focused on

polymers, size (from 2 to 12 inches), the number of membranes, their integration into the global process, and so on, in an effort to further improve the purification process. A new generation fiber, one that is more selective and more resistant, has also seen the light of day. At Sassenage, we are in charge of the engineering of the biogas purification plants. In 2014, we improved the process by going from two membrane stages to four in order to increase biomethane extraction and reduce energy consumption. We have thus gone from 97% to more than 99.5% of the methane extracted. We have no intention of stopping here, and have launched a program aimed at optimizing the cost of ownership on plants while also maintaining an optimal level of reliability and safety.”Already, the new technology has been installed for projects located in Great Britain and France. In 2015, it will also be available in Germany, Hungary, and Wales. This industry is booming and could eventually cover a significant portion of natural gas consumption.

::: Contact [email protected]

: : : Technique Technical : : :

BIoMETHANE

Levée de voile sur la technologie membrane Afin de produire du biométhane, le biogaz issu de la méthanisation de déchets agricoles, industriels ou ménagers doit passer par une étape d’épuration, pour éliminer les impuretés. Air Liquide advanced Technologies a développé une technologie d’épuration, qui repose sur l’utilisation de membranes fabriquées par la filiale américaine d’Air Liquide, Medal, qui permet d’extraire jusqu’à 99,5% du biométhane contenu dans le biogaz !

Le biométhane suscite de grands espoirs : ce gaz renouvelable ne génère quasiment pas de polluants et permet de valoriser les déchets agricoles, industriels et ménagers. Il est issu du biogaz, constitué à 40 % de dioxyde de carbone et à 60 % de méthane, mais aussi d’azote, d’oxygène, de sulfure d’hydrogène, d’ammoniac et de composés organiques volatils (COV), qu’il faut éliminer. En France, 90 % du potentiel de développement de digesteurs de déchets sont dans les exploitations agricoles. Les épurateurs traitant le biogaz doivent être installés sur site. Ils fonctionnent sur un principe de perméation gazeuse, à partir de filtration par membranes, développées par Air Liquide dans les années 1990. L’idée : des fibres creuses de la taille d’un cheveu sont bobinées par million pour en faire un long cylindre d’un mètre. Les fibres sont imperméables à certains gaz et en laissent passer d’autres. Dans le cas de l’épuration du biogaz, les fibres laissent passer uniquement le biométhane, retenant tous les autres composants.

Plus sélectives, plus résistantes, plus productivesConstituées de polymères de la famille des polyimides, ces membranes ont été mises au point par Medal, filiale à 100 % d’Air Liquide depuis 1992. « Le premier pilote destiné à épurer le biogaz date de 2002, évoque Delphine Garnaud, ingénieur développement biogaz. Nous sommes des pionniers sur le marché. Depuis, les recherches se sont multipliées, portant sur les polymères, la taille (de 2 à 12 pouces) et le nombre des membranes, leur intégration dans le procédé global, etc. afin d’améliorer encore la performance du procédé d’épuration. Une nouvelle génération de fibre plus sélective et plus résistante a ainsi vu le jour. à Sassenage, nous nous chargeons de l’ingénierie des unités d’épuration de biogaz. En 2014, nous avons amélioré le procédé en passant de deux étages de membranes à quatre, pour augmenter l’extraction de biométhane et diminuer la consommation d’énergie. Nous sommes ainsi passés de 97 % à… plus de 99,5 % de méthane extrait. Nous ne comptons pas nous arrêter en si bon chemin : nous avons lancé un programme d’optimisation des coûts de possession des unités, tout en conservant un niveau de fiabilité et de sécurité optimal. »Déjà, la nouvelle technologie est installée sur des projets en Grande-Bretagne et en France. Elle va l’être aussi en 2015 en Allemagne, en Hongrie et au Pays de Galles. La filière est en plein essor et pourrait couvrir une partie significative de la consommation de gaz naturel.

::: MeDAL, LeADeR MOnDIAL DeS MeMBRAneS De SépARATIOn

Depuis newport (états-unis), Medal conçoit, fabrique et commercialise des modules membranaires pour diverses utilisations : génération d’azote et séparation des gaz de l’air, récupération d’hydrogène, épuration de biogaz. Les systèmes biogaz constituent un marché en plein essor pour Medal, avec une activité forte de R&D pour éliminer plus efficacement le dioxyde de carbone et diminuer les coûts. « La technologie membrane promet de se développer encore, assure William Keller, Development Manager, Aeronautics and Defense market. Pas seulement pour le secteur biogaz : elle pourrait aussi servir à traiter les hydrocarbures sur site, ainsi que l’eau. »

::: MeDAL, WORLD LeADeR In gAS SepARATIOn MeMBRAneS

Based in newport, Delaware (uSA), Medal designs, manufactures and sells membrane modules for a variety of uses: the generation of nitrogen and air gas separation, carbon dioxide removal, and biogas purification. For Medal, the biogas systems business is part of a booming market and there is a significant R&D effort underway to eliminate carbon dioxide more efficiently and at lower cost. “Membrane technology is bound to develop further,” says William Keller, Development Manager, Aeronautics and Defense Market. “And not just for the biogas industry: it could be used also to process hydrocarbons onsite, or to purify water.”

::: DeS BOueS D’épuRATIOn Au gAz VeRTAir Liquide a livré en février une unité d’épuration biogaz au pays de galles, pour le compte du fournisseur et gestionnaire d’eau gallois Welsh Waters. elle permettra d’obtenir du biométhane issue de boues d’épuration, une première, qui a nécessité l’ajout d’une étape de traitement des composés organiques volatils COV, à l’aide d’un charbon spécifique.

::: FROM SeWAge SLuDge TO gReen gASIn February, Air Liquide delivered a biogas purification plant to Welsh Water, which supplies and manages drinking water for most of Wales and parts of england. The plant will make it possible to obtain biomethane from sewage sludge, a “first” that required the addition of a step for processing Volatile Organic Compounds VOCs using a special type of carbon.

Le biogaz est séché et prétraité pour ôter les contaminants comme l’hydrogène, l’ammoniac et les COV. L’oxygène et le dioxyde de carbone sont ensuite séparés par la membrane. Deux étages en série sont nécessaires pour éliminer le dioxyde de carbone, tout en retenant un maximum de méthane. Celui-ci peut être récupéré à l’intérieur de la fibre, puis envoyé dans un poste d’injection du réseau de gaz national.

The biogas is dried and then preprocessed to remove contaminants like hydrogen, ammoniac and VOCs. Then, the oxygen and the carbon dioxide are separated by the membrane. Removal of the carbon dioxide requires a series of two stages, while retaining as much methane as possible. This can be recovered from inside the fiber and then sent into an injection point in the national gas network.

Des fibres de la taille d’un cheveu bobinées par million pour obtenir le biométhane.

Fibers the size of a human hair are bundled by a million to purify biomethane.

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: : : Parole d’expert Expert report :::

ENERGIE HYDROGENE

Cap sur le déploiement Le transport électrique à hydrogène apparaît comme l’une des meilleures solutions pour répondre rapidement aux défis énergétiques et environnementaux mondiaux. En ne rejetant que de l’eau, les voitures à hydrogène contribuent en effet à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Dès 2015, de nombreux acteurs du secteur s’engagent dans un plan de déploiement ambitieux à l’horizon 2020/2025. L’état des lieux par Julie Flynn, ingénieur expert sur l’hydrogène pour Air Liquide advanced Technologies.

La première station hydrogène d’Air Liquide date de 1996. Vingt ans après, où en est-on ? Nous avons dépassé la phase d’expérimentation et de démonstration. Nous sommes en cours de pré-commercialisation des stations de recharge d’hydrogène. Deux installations Air Liquide ont même déjà ouvert leurs portes au grand public, une en Allemagne à Düsseldorf, et une aux Pays-Bas à Rotterdam. Mais le plus gros du déploiement est planifié pour 2020-2025. Dans le monde, trois régions ont déjà amorcé le développement du secteur hydrogène pour un transport propre. En Californie, 17 stations sont en fonctionnement. Dans le cadre d’un projet de collaboration avec Toyota Motor Sales USA, Inc. pour la commercialisation de la Mirai, leur nouvelle voiture électrique à hydrogène, Air Liquide va déployer dans un premier temps douze stations dans le nord-est des États-Unis. L’Asie, aussi, est en avance. Le groupe coréen Hyundai a été le premier fabricant de voitures à hydrogène en série avec la ix35. Le Japon quant à lui, s’est engagé dans la construction d’une centaine de stations entre 2014 et 2017. Enfin, plus près de chez nous, une dizaine de stations seront installées en Europe du Nord courant 2015 et une centaine de nouvelles installations sont planifiées en Allemagne. C’est donc certain, le déploiement s’accélère et nous allons désormais construire de nombreuses stations chaque année.

Le secteur automobile est-il le seul à bénéficier des atouts de l’énergie hydrogène ?Non, Air Liquide est également pionnier sur le secteur des chariots élévateurs. En Europe, plusieurs projets ont vu le jour, dont un avec IKEA, prévoyant l’installation d’une station de recharge d’hydrogène destinée à alimenter une vingtaine de chariots élévateurs : une première en France ! Air Liquide fournit également l’hydrogène nécessaire à la recharge d’une flotte de 37 chariots élévateurs du centre de distribution et d’embouteillage de Coca-Cola en Californie. L’énergie hydrogène est aussi exploitée dans les aéroports pour les véhicules de transport de bagages…

Quel est le rôle des pouvoirs publics dans le déploiement de l’énergie hydrogène ? Côté réglementations, ça bouge. Air Liquide advanced Technologies fait partie du comité de l’Organisation Mondiale de la Normalisation ISO. Avec des experts du monde entier, nous rédigeons une norme internationale vis-à-vis de la sécurité, des tests de validation et du protocole de rechargement des réservoirs, à partir des résultats du programme européen de recherche HyTransfer (Cryoscope N°53, p.4). En France aussi, la situation évolue, avec des collectivités de plus en plus impliquées. À titre d’exemple, le département de la Manche a ouvert à Saint-Lô la première station hydrogène destinée à alimenter une flotte de véhicules de collectivité. À Cherbourg, des bus roulent à l’hydrogène… C’était déjà le cas en Suisse, dans le canton de l’Aargau, et en Norvège, à Oslo. Le marché et les technologies sont assez matures pour passer à la phase d’industrialisation et de série. Nos stations sont capables de recharger les réservoirs d’hydrogène en moins de 5 minutes. Une fois rechargées, les voitures électriques à hydrogène ont une autonomie de 500 km. Aujourd’hui, nous voulons atteindre le maillage d’une station hydrogène tous les 300 km, indispensable pour un déploiement efficace. Nous sommes sur la bonne voie.

HYDROGEN ENERGY

Focus on deploymentElectric transportation powered by hydrogen is turning out to be one of the solutions that best addresses the world’s energy and environmental challenges. Because they release water only, hydrogen cars are in fact helping to reduce greenhouse gas emissions. Starting in 2015, numerous players in the hydrogen field are embarking on an ambitious rollout plan stretching to 2020/2025. Julie Flynn, an engineer and an expert in hydrogen for Air Liquide advanced Technologies, talks about the program.

Air Liquide’s first hydrogen charging station dates back to 1996. Twenty years later, where do we stand?We have moved beyond the experimental and demo phases and are now in the process of preparing for the commercial deployment of hydrogen charging stations. Two of Air Liquide’s installed stations have already begun to service the public, in Düsseldorf, Germany, and in Rotterdam, Netherlands. But the bulk of the rollout is planned for 2020-2025. Worldwide, three regions are already focusing on the development of the hydrogen sector to provide clean transportation. In California, 17 stations are up and running. As part of the collaboration with Toyota Motor Sales USA, Inc. for the introduction of the Mirai, their hydrogen car, Air Liquide will initially build 12 stations in the Northeast of the United-States. Asia is also ahead of the game. The South Korean group Hyundai was the first mass producer of a hydrogen car with the ix35. As for Japan, it began building hydrogen charging stations in 2014 and should have around a hundred installed by 2017. And last but not least, somewhat closer to home, about ten stations will be installed in Northern Europe sometime in 2015, while in Germany there are plans to install a hundred new stations. So, for sure the pace of deployment is accelerating and we will be seeing many stations built every year from here on out.

Is the automotive industry the only beneficiary of the fruits of energy hydrogen?No, Air Liquide is also a pioneer in the area of hydrogen-powered forklift trucks. In Europe, several projects have come to light, including one with IKEA that calls for the installation of a hydrogen charging station to service some twenty forklift trucks. This is a first in France. Air Liquide is also supplying the hydrogen needed to keep

a fleet of 37 forklift trucks running for a Coca-Cola bottling and distribution plant in California. Hydrogen energy is also being used in airports, for baggage handling vehicles.

What is the role of public policymakers in the deployment of hydrogen energy?On the regulatory side, things are moving along. Air Liquide advanced Technologies is a member of the ISO (International Organization for Standardization) committee. Working with experts from around the globe, we are writing an international standard for the safety, testing, and protocol for charging hydrogen tanks that stems from the results of the HyTransfer European research program (see Cryoscope No. 53, p.4). The situation in France is also evolving, and local communities are increasingly involved. For example, in the city of St-Lô, in the Manche department, the first hydrogen station was set up to service a fleet of city vehicles. And in Cherbourg, the buses run on hydrogen. This was already the case in Switzerland, in the canton of Aargau, and in Norway, in the city of Oslo. Both the market and the technologies have reached the level of maturity required to begin industrializing

processes and mass producing. Our stations are able to complete a hydrogen recharge in less than 5 minutes. Once they have been recharged, electric cars have 500 km of autonomy. Today, we want to have hydrogen charging stations located every 300 kilometers, which is vital for efficient deployment. We are on the right track.

::: Contact [email protected]

Air Liquide advanced Technologies conçoit des stations de recharge d’hydrogène pour les voitures

électriques et les chariots élévateurs.

Air Liquide advanced Technologies develops hydrogen charging stations for hydrogen-fueled

electric cars and forklift trucks.

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Le Cryoscope est publié par Air Liquide Advanced Technologies • BP 15 • 38360 Sassenage • Tél. : +33 (0) 4 76 43 62 11 • Fax : +33 (0) 4 76 43 62 71 • Directeur de la publication : Xavier Vigor • Coordination : Dominique Lecocq, Cécile Bettega, Agnès Renard • Éditeurs délégués : Publicis Activ Lyon • 22 rue Seguin, 69286 Lyon CEDEX 02 • Tél. +33 (0) 4 72 41 64 84 • Photos et illustrations : Acapella Bleu, Airbus Defence and Space, Air Liquide, Patrick Avavian, Avia Technique, ESA, Fordonsgas, ITER, Chloe Perez, Medal, DR • Impression : Colorteam, Clermont-Ferrand (63) • ISSN 2107-4658 • Dépôt légal à parution • Juin 2015

The Cryoscope is published by Air Liquide Advanced Technologies • BP 15 - 38360 Sassenage-France • Tel. : +33 (0) 4 76 43 62 11 • Fax : +33 (0) 4 76 43 62 71 • Director of Publication: Xavier Vigor • Coordination: Dominique Lecocq, Cécile Bettega, Agnès Renard • Delegate Publishers: Publicis Activ Lyon • 22 rue Seguin, 69286 Lyon CEDEX 02-France • Tel. +33 (0)4 72 41 64 84 • Pictures and graphics: Acapella Bleu, Airbus Defence and Space, Air Liquide, Patrick Avavian, Avia Technique, ESA, Fordonsgas, ITER, Chloe Perez, Medal, DR • Printing: Colorteam, Clermont-Ferrand (63)-France • ISSN 2107-4658 • Copyright deposited • June 2015

Imprimé sur papier FSC, bois provenant de forêts exploitées de manière durable. Printed on sustainably managed forests paper.

PRoJETS DE CRyogÉNIE PouR ITER

Plusieurs jalons franchis avec succès Examen réussi : le design des trois unités de réfrigération hélium destinées au futur réacteur de fusion ITER a passé avec succès l’examen de la revue finale de conception (Final Design Review). Une trentaine de spécialistes des différentes entités ITER et d’experts internationaux a ainsi passé au peigne fin les différents aspects de la conception technique de ces unités hélium (des choix de procédés aux principes d’installation en passant par les machines tournantes, le contrôle-commande, le génie civil, etc.) et analysé la conformité des propositions d’Air Liquide advanced Technologies au regard des exigences du projet. « à l’issue des 3 jours d’examens sur le site d’ITER à Cadarache, aucune réserve bloquante n’a été émise, souligne Frédéric Andrieu, Directeur des Opérations du Programme ITER d’Air Liquide. La maturité et la qualité du travail des équipes Air Liquide ont d’ailleurs été citées par les rapporteurs principaux. Cette revue de design valide la conception détaillée des trois unités hélium d’ITER et autorise le début de la phase d’intégration des équipements. Nous avançons désormais sur la fabrication des boîtes froides hélium et des autres équipements. Une étape majeure a été franchie ! »Les projets Air Liquide de cryogénie pour ITER continuent aujourd’hui sur leur lancée. Ainsi, les unités de réfrigération azote, qui doivent pré-refroidir les unités hélium à 4,5 K et les boucles d’hélium à 80 K, ont, elles, fait l’objet d’une étude par les experts d’ITER à

l’occasion d’un examen de revue de design préliminaire (Preliminary Design Review), passé avec succès à l’automne 2014. Les équipes d’Air Liquide Global E&C Solutions et d’Air Liquide advanced Technologies ont depuis travaillé sur le design définitif des unités qui passera à son tour l’examen de la revue finale de conception en juillet. Par ailleurs, l’usine cryogénique du réacteur JT-60SA, développée dans le cadre de l’approche élargie d’ITER, est, quant à elle, bien arrivée au Japon fin mars et est en cours d’installation à Naka par les équipes d’Air Liquide advanced Technologies et d’Air Liquide Global E&C Solutions Japan.

CRyogENIC PRoJECTS FoR ITERSeveral milestones passed successfully The test was passed with flying colors: the design of the three helium refrigerators intended for the future ITER experimental fusion reactor passed its final design review (FDR). Some thirty specialists from various ITER entities and international experts took a fine-toothed comb to the various technical aspects of the design

of these helium refrigerators (from process choices to installation principles to the rotating machinery, the control-command system, the civil engineering work, etc.) and analyzed the conformity of the proposals made by Air Liquide advanced Technologies with respect to the project’s requirements.“After the three-day review on the ITER site in Cadarache, there was not a single sticking point,” stresses Frédéric Andrieu, Air Liquide’s Director of ITER Program Operations. “The maturity and quality of the work done by the Air Liquide teams were mentioned by the principal authors of the review report. This design review validates the design details of the ITER’s three helium refrigerators, which means we are ready and able to start the equipment integration phase. We are now moving forward on the fabrication of helium cold boxes and other equipment in 2015. A major milestone has been passed!" The ITER project continues to move forward. The nitrogen refrigerators, which serve to pre-cool helium units to 4.5 K and helium loops to 80 K, were examined by ITER’s experts during the Preliminary Design Review, which was successfully passed at the end of 2014. Teams from Air Liquide Global E&C Solutions and Air Liquide advanced Technologies have since been working on the final design for the refrigerators, which in turn will be subject to a Final Design Review in July. In addition, the cryogenic plant for the JT-60SA reactor, developed under ITER’s expanded approach, is currently being installed at Naka, in Japan, by Air Liquide advanced Technologies and Air Liquide Global E&C Solutions Japan teams.

: : : Dans l ’Ac tu Hot News : : :

La revue finale de conception des unités hélium s’est tenue sur le site d’ITER à Cadarache fin 2014.

The Final Design Review for the helium units was held onsite at the ITER facility in Cadarache, at the end of 2014

BIogAz

Nouveau grand pas vers une mobilité responsable Engagée depuis 20 ans dans l’énergie hydrogène, Air Liquide advanced Technologies franchit une nouvelle étape dans son implication pour une mobilité responsable : elle vient d’acquérir FordonsGas, société de distribution de Bio-Gaz Naturel pour Véhicules (Bio-GNV) destiné au marché du transport en Suède, où, déjà, près de 50 000 véhicules roulent au GNV.

Air Liquide dispose déjà d’une trentaine de références de transformation du biogaz en biométhane dans le monde, et a annoncé début 2015 sa participation au capital de la filiale Biogaz du Groupe français Fonroche, référence dans la production d’énergies renouvelables. Dans ce cadre, Air Liquide et Fonroche Biogaz vont mutualiser leurs compétences en vue de développer des projets d’épuration et de valorisation de biogaz pour le marché français, en particulier pour alimenter des véhicules avec du bio-GNV.Ces acquisitions permettent à Air Liquide d’être présent sur l’ensemble de la chaîne de valorisation des déchets, de la production du biométhane à la distribution de GNV produit à partir d’énergies renouvelables.

BIo-CBg

Another big step toward responsible mobilityCommitted to energy hydrogen for 20 years, Air Liquide advanced Technologies took yet another big step in its quest for responsible mobility with the acquisition of FordonsGas, a company that distributes CBG (Compressed Biogas) for the Swedish transportation market, where there are already nearly 50,000 NGVs (natural gas vehicles) on the road.

Air Liquide, which already has around thirty client references worldwide in the field of transforming biogas into biomethane, announced in the beginning of 2015 announced that it was acquiring an equity interest in the biogas subsidiary of the French group Fonroche, an important player in the production of renewable energies. Air Liquide and the subsidiary, Fonroche Biogaz, plan to pool their skills and co-develop a number of biogas purification and upgrading projects for the French market, particularly in the area of providing CBG for vehicles.With these acquisitions, Air Liquide is now present across the waste enhancement chain, from the production of biomethane to the distribution of CBG from renewable energies.

Anna Qu et Jean-Baptiste Mossa d’Air Liquide, rechargent en hydrogène un véhicule de la marque SAIC au Challenge Bibendum.

Anna Qu and Jean-Baptiste Mossa of Air Liquide, recharging a hydrogen-powered SAIC vehicle at the Challenge Bibendum.

ENERGIE HYDROGèNE

La grande tournée de ChineDe Shanghai…10 000 km de Shanghai à Kunming, à bord de voitures électriques à hydrogène pour la Marche de l’innovation 2014 : une tournée du Nord au Sud de la Chine et d’Est en Ouest, sponsorisée par le constructeur automobiles SAIC Motor Corp. pour promouvoir les véhicules nouvelles énergies. Partenaire exclusif, Air Liquide a fourni une station mobile de recharge d’hydrogène, spécifiquement conçue pour pouvoir supporter les difficultés des 52 jours du circuit dans 64 villes chinoises de 15 provinces. Cette station a permis de faire en tout 128 recharges d’hydrogène (soit 3 000 m3), jusqu’à 2 000 mètres d’altitude.

… à ChengduLa station a également fait étape à Chengdu, où se tenait le dernier Challenge Bibendum, soutenu depuis toujours par Air Liquide. Cet événement, organisé par le Groupe Michelin, rassemble usagers, constructeurs, fournisseurs, opérateurs publics et privés, universités, fournisseurs d’énergie, instituts de recherche, leaders politiques et ONGs, pour débattre sur les défis du transport propre, construire une vision commune et définir des solutions concrètes. L’utilisation de la station de recharge d’hydrogène n’a pas été la seule contribution d’Air Liquide au Challenge Bibendum fin 2014. Plusieurs collaborateurs d’Air Liquide ont ainsi participé aux conférences et tables rondes. Lucie Tonnelier, Chargée de mission chez Air Liquide advanced Business & Technologies, est notamment intervenue dans le cadre d’un atelier sur les dernières avancées de la mobilité hydrogène.

ENERGY HYDROGENThe grand tour of ChinaFrom Shanghai…10 000 km from Shanghai to Kunming, aboard hydrogen-powered electric cars for the 2014 March for Innovation: a tour of China from North to South and from East to West, sponsored by the automaker SAIC Motor Corp. The goal was to promote vehicles that run on new energies.An exclusive partner, Air Liquide provided a mobile hydrogen charging station that was specifically designed to be able to withstand the challenges of spending 52 days on the road, visiting 64 Chinese cities located in 15 of China’s provinces. In all, this mobile station completed 128 hydrogen recharges (which is 3,000 m3) and was used at altitudes of up to 2,000 meters.

… to ChengduThe station also made it to Chengdu, where the last Challenge Bibendum was held, supported from the outset by Air Liquide. This event, which was put on by the Michelin Group, brought together users, automakers, suppliers, public and private operators, universities, energy providers, research institutes, political leaders and NGOs to discuss the challenges of clean transportation, build a common vision, and come up with some concrete solutions.Air Liquide’s contribution to the Challenge Bibendum of 2014 was not limited to use of the hydrogen charging station. Several Air Liquide employees participated in conferences and roundtable discussions. Lucie Tonnelier, project manager for Air Liquide advanced Business & Technologies, was a facilitator for the workshop on the latest advances in hydrogen mobility.