ST/SG/AC.10/C.3/2010/33 - unece

|Nations Unies |ST/SG/AC.10/C.3/2010/33 | |
|[pic] |Secrétariat |Distr. générale |
| | |31mars 2010 |
| | |Français |
| | |Original: anglais |
Comité d'experts du transport des marchandises dangereuses
et du Système général harmonisé de classification
et d'étiquetage des produits chimiques Sous-Comité d'experts du transport des marchandises dangereuses Trente-septième session
Genève, 21-30 juin 2010
Point 4 de l'ordre du jour provisoire
Système de stockage électrique Prescriptions applicables au transport des supercondensateurs
(condensateurs électriques à double couche)
Communication de KiloFarad International (kFI)[1]
Introduction 1. À la dernière session, KiloFarad International (kFI) a
présenté une proposition visant à employer une nouvelle désignation
officielle de transport pour les supercondensateurs, dans le but de
définir des prescriptions relatives au transport, qui soient
propres à ces dispositifs de stockage d'énergie. 2. Plus précisément, kFI cherche à établir des prescriptions
applicables au transport des supercondensateurs: . Qui contiennent les mesures à appliquer pour éviter les courts-
circuits électriques; . Qui définissent les modalités de transport appropriées à
respecter; . Qui définissent un éventail de dimensions pour lesquelles le
Règlement type ne s'applique pas; . Qui définissent les modalités à respecter, applicables aux
supercondensateurs placés dans un équipement.
I. Description des supercondensateurs 3. Des descriptions détaillées des supercondensateurs ont été
données dans de précédents documents de kFI, en particulier dans le
document ST/SG/AC.10/C.3/2009/13. En bref, les supercondensateurs
sont des dispositifs de stockage d'énergie qui sont de plus en plus
employés pour répondre à l'intérêt accru que suscitent la
conservation de l'énergie et la réduction des émissions de gaz à
effet de serre. Parmi les nombreuses utilisations qui en sont
faites, on peut citer leur emploi dans les véhicules automobiles
pour emmagasiner l'électricité produite par les systèmes de
freinage à récupération. Ils sont idéals pour les applications où
il faut emmagasiner et libérer de l'énergie rapidement. En d'autres
termes, compte tenu de leur fiabilité et de leur longue durée de
vie, ce sont des solutions de remplacement des batteries (par
exemple dans les turbines éoliennes). 4. Les supercondensateurs sont constitués de deux couches de
charbon actif mélangé à un électrolyte, qui sont séparées par une
membrane. Tout l'électrolyte, sauf un petit excédent (quelques
millilitres), est absorbé par le charbon actif. Les couches sont
fréquemment enroulées comme un «roulé à la confiture» et placées
dans un récipient cylindrique en aluminium. À l'heure actuelle, les
électrolytes liquides couramment employés consistent soit en une
solution contenant environ 70 % d'acétonitrile mélangé à des sels
organiques, soit en un liquide organique non dangereux (carbonate
de polypropylène) combiné avec des sels. Les supercondensateurs
dans lesquels sont employées d'autres solutions électrolytiques
sont considérés comme étant au stade de la conception et ne sont
pas disponibles sur le marché.
II. Examen des risques potentiels
A. Risque électrique 5. Tenant compte de ce que la plus grande partie de l'électrolyte
est absorbée et de ce que l'enveloppe du supercondensateur est
solide, kFI estime que le risque primaire est de nature électrique.
Ce risque est lié au fait qu'un court-circuit peut accidentellement
se produire au cours du transport. Il est commun à tous les
supercondensateurs et ne dépend pas de l'électrolyte utilisé. C'est
pour cette raison que kFI recommande d'établir des prescriptions
minimales pour tous les supercondensateurs. 6. Contrairement à certains autres dispositifs de stockage de
l'énergie électrique, il n'est pas nécessaire que les
supercondensateurs ou les modules de supercondensateurs soient
maintenus à l'état chargé. kFI propose de prescrire que les
supercondensateurs soient transportés à l'état non chargé. Pour
vérifier et s'assurer qu'ils sont non chargés, nous proposons que
les bornes des supercondensateurs d'une capacité supérieure à 100 F
(farad) soient reliées électriquement par un matériau conducteur. 7. Ceci ne peut se faire pour les petits supercondensateurs dont
la capacité est inférieure ou égale à 100 F et nous proposons
qu'ils soient protégés contre les courts-circuits. 8. kFI table sur le fait qu'il devrait être possible de
transporter la plupart des supercondensateurs placés dans un
équipement à l'état non chargé. Mais un constructeur de véhicules
au moins a indiqué qu'il serait difficile de faire en sorte que les
supercondensateurs installés dans un véhicule soient non chargés
lorsqu'ils sont présentés au transport. Pour les supercondensateurs
placés dans un équipement, nous proposons qu'ils soient aussi
transportés à l'état non chargé ou, à défaut, qu'ils soient
protégés contre les courts-circuits.
B. Risque lié au liquide inflammable 9. Comme déjà indiqué, certains supercondensateurs contiennent un
mélange électrolytique d'acétonitrile (environ 70 %) et de sels
inorganiques. Les sels sont incombustibles et induisent une
diminution de la température par rapport à celle de l'acétonitrile
pur. La solution électrolytique est absorbée par le charbon actif.
Les fabricants ajoutent généralement une petite quantité
d'électrolyte en excédent (pouvant atteindre 6 ml, s'agissant des
plus grandes quantités rencontrées actuellement) afin de s'assurer
que le charbon actif est complètement mouillé. L'enveloppe du
supercondensateur est suffisamment solide pour résister à toute
montée en pression éventuelle qui pourrait se produire au cours de
la durée de vie du supercondensateur, comme analysé ci-après. kFI
propose que les supercondensateurs contenant des marchandises
dangereuses, emballés pour le transport, soient soumis à une
épreuve de chute d'une hauteur de 1,2 m afin qu'il puisse être
démontré qu'ils sont capables de retenir leur contenu.
C. Risque lié à la pression 10. Il n'y a pas de pression mesurable à l'intérieur d'un nouveau
supercondensateur. Mais il peut y avoir une montée en pression au
cours de la durée de vie utile. La valeur de la pression dépend de
la température de fonctionnement et de la tension de charge au
cours de la durée de vie du supercondensateur. La montée en
pression n'est pas appréciable lorsque le supercondensateur est
maintenu à une température de 25 °C et qu'il est chargé à sa
tension nominale. La relation entre la montée en pression et la
tension de chargement est illustrée dans le graphique suivant. [pic] Figure ci-dessus: Montée, en fonction de la tension de
fonctionnement, de la pression interne dans un supercondensateur au
cours du temps à une température de 65 °C 11. La relation entre la montée en pression et la température à la
tension de charge nominale (2,7 V) est illustrée dans le graphique
suivant. [pic] 12. Le volume d'air dans un supercondensateur représente environ
3 % du volume total de son enveloppe. Pour le plus grand modèle
actuel de supercondensateur de 10 kF, l'espace libre est inférieur
à 10 ml. Même si, dans de mauvaises conditions, la pression à
l'intérieur du supercondensateur peut atteindre 15 bar au cours de
sa durée de vie, l'énergie emmagasinée est minimale. Pour remédier
au problème de pression, le supercondensateur peut être muni d'un
évent ou un point de rupture peut être aménagé dans son enveloppe
de manière qu'il soit sûr en cas de défaillance. Pour démontrer que
le risque lié à la montée en pression est minimal, kFI a réalisé
une série de vidéos qui seront présentées aux participants du Sous-
Comité. 13. Et pour remédier au problème de la montée en pression, kFI
recommande d'établir une prescription indiquant que les
supercondensateurs doivent être conçus de sorte que la
décompression puisse s'effectuer de manière sûre.
III. Démarche que kFI propose de suivre lors de l'examen des
différentes options se présentant pour la réglementation des
supercondensateurs 14. kFI estime que les supercondensateurs qui satisfont à
certaines spécifications, s'agissant des r