Sol–gel synthesis and characterization of barium (magnesium) aluminosilicate glass sealants for solid oxide fuel cells

Solid oxide fuel cells (SOFC) correspond to efficient energy conversion systems coupled with low emissions of pollutants. In the aim to fabricate high temperature planar SOFC, glass and glass-ceramic sealants are developed to associate several criteria and properties : high thermal expansion (11.0 to 12.0 ⋅ 10− 6 K− 1), high electrical resistance > 2 kΩ/cm2, good thermochemical compatibility with the other active materials of the fuel cell, and stability under H2 and H2O atmospheres at an operation temperature of 800 °C for a long time. According to these requirements, new BAS (BaO–Al2O3–SiO2) and BMAS (BaO–MgO–Al2O3–SiO2) glass-ceramic sealants have been developed by sol–gel route which is a non-conventional process for such applications. By this soft chemistry process, we anticipate a decrease in the glasses processing temperature due to a better homogeneity between cationic precursors in the mixture and a more important reactivity of materials. Experimental results in terms of thermomechanical properties, thermal expansion coefficient, crystalline phase content, and microstructure were discussed. In particular, the influence of the %BaO on the thermomechanical properties of glass-ceramics was described. Changes in properties of glass-ceramics were closely related to the microstructure. The influence of MgO on glass processing temperatures, on the structure and on the microstructure is evaluated in order to confirm that these glass-ceramics are promising candidates to SOFC applications. So, after performing a systematic investigation to the various systems, the properties of suitable glass were proposed

Les changements de tracés des cours d'eau d'après les sources historiques et géomorphologiques dans la plaine du Roussillon entre le XIIe et le XVe siècle

National audienceLes cours d'eau sont devenus depuis une dizaine d'année un objet de recherche pluridisciplinaire à part entière. L'histoire des cours d'eau, c'est-à-dire les relations entre les dynamiques " naturelles " et les usages au sens large tels qu'ils sont décrits par les sources historiques, archéologiques ou paléoenvironnementales, a connu un renouveau à la fois méthodologique et thématique. Ainsi, il apparaît à travers l'exploitation des sources historiques et géomorphologiques que les défluviations ont constitué au cours de la période médiévale des événements relativement fréquents dans la plaine du Roussillon. Vers l'aval, les effets attendus les plus simples sont le tarissement total ou partiel du chenal parent et donc des usages qui en découlent. L'ensemble des activités directement liées à l'eau s'en trouvent modifiées et nécessitent des adaptations comme la modification des prises d'eau. Mais le tarissement du chenal parent concerne également les sources sédimentaires. Vers l'amont, les effets peuvent également se propager et induire des contraintes à la poursuite de l'exploitation du milieu. L'incision qui suit la défluviation est susceptible de produire une augmentation de l'érosion du lit et des berges et, ainsi, de favoriser l'abaissement de la ligne d'eau. Ces modifications ont un impact sans précédent sur l'habitat, mais aussi sur les biens agricoles, leur gestion et leur exploitation

Jumps: Enhancing hop-count positioning in sensor networks using multiple coordinates

Positioning systems in self-organizing networks generally rely on measurements such as delay and received signal strength, which may be difficult to obtain and often require dedicated equipment. An alternative to such approaches is to use simple connectivity information, that is, the presence or absence of a link between any pair of nodes, and to extend it to hop-counts, in order to obtain an approximate coordinate system. Such an approximation is sufficient for a large number of applications, such as routing. In this paper, we propose Jumps, a positioning system for those self-organizing networks in which other types of (exact) positioning systems cannot be used or are deemed to be too costly. Jumps builds a multiple coordinate system based solely on nodes neighborhood knowledge. Jumps is interesting in the context of wireless sensor networks, as it neither requires additional embedded equipment nor relies on any nodes capabilities. While other approaches use only three hop-count measurements to infer the position of a node, Jumps uses an arbitrary number. We observe that an increase in the number of measurements leads to an improvement in the localization process, without requiring a high dense environment. We show through simulations that Jumps, when compared with existing approaches, reduces the number of nodes sharing the same coordinates, which paves the way for functions such as position-based routing

Développement de verres de scellement par voie sol-gel en vue de l'élaboration d'une Serial Repeat Unit (SRU) pour piles à combustibles SOFC

Les verres de scellement permettent d'assurer l'étanchéité à haute température des systèmes SOFC en séparant les compartiments anodiques et cathodiques. Les scellements rigides sont soumis à différentes contraintes simultanées (thermomécaniques, chimiques, électriques,...) lors des cycles thermiques d'une pile SOFC. Ces travaux ont consisté à développer des verres de scellement pour les systèmes SOFC en utilisant un procédé de synthèse en milieu liquide : la voie sol-gel. De basses températures de mise en forme et une homogénéité en composition chimique des matériaux formés ont été obtenues à l'aide de ce procédé. Les verres élaborés correspondent aux compositions chimiques BxAS (BaO- x= CaO, MgO, B2O3 -Al2O3-SiO2) avec une forte teneur en BaO afin d'avoir des coefficients d'expansion thermique compatibles avec les autres éléments de la cellule SOFC. Les caractérisations des propriétés des verres ont permis de démontrer que plusieurs matériaux élaborés avaient les propriétés requises pour une application en tant que scellement SOFC. Plusieurs tests de scellement à haute température sous atmosphère oxydante et réductrice ont mis en avant le fait que la réactivité chimique avec l'acier des interconnecteurs était un critère déterminant dans le choix de la formulation d'un verre idéal contenant du BaO. Un verre avec une composition chimique optimisé a finalement été sélectionné pour réaliser des tests électriques sur une cellule en fonctionnement. Les premiers résultats obtenus sur la cellule scellée sont prometteurs et font du verre élaboré un candidat potentiel aux futures applications SOFC.Glass seals are used to ensure gas-tightness at high temperature for SOFC systems by separating the anode and cathode compartments. These rigid seals are subject to different strains simultaneously (thermomechanical, chemical, electrical, ...) during thermal cycles of a SOFC. This work consisted in developing glass seals for SOFC systems using a synthesis process in a liquid medium: the sol-gel process. Low temperatures shaping and homogeneity in chemical composition of materials formed were obtained using this method. The as-formed glasses correspond to the chemical compositions BxAS (BaO-x = CaO, MgO, B2O3-Al2O3-SiO2) with a high content of BaO in order to have coefficients of thermal expansion compatible with the other components of the SOFC. The characterization of the glass properties have demonstrated that several materials had developed the required properties for application as SOFC sealing. Several tests of sealing at high temperature under oxidizing and reducing atmosphere highlighted the fact that the chemical reactivity with steel interconnects was a critical criteria in selecting the ideal formulation in BaO containing glasses. A glass with optimized chemical composition was finally selected to realize electrical tests on an operational cell. The first results on the sealed cell are promising and the glass used is a potential candidate for future SOFC applications

L'édification de la Basse Plaine de la Salanque (Roussillon, France) au cours de la seconde partie de l'holocène et ses implications sur la répartition des sites archéologiques

National audienceLe suivi systématique des travaux d'archéologie préventive ainsi qu'une série de carottages réalisés dans le cadre d'un Programme Collectif de Recherche, ont permis de reconstituer l'évolution de la partie nord de la plaine du Roussillon, la Salanque, entre le Bronze final et la période Moderne. Quatre lobes principaux sont identifiés : au sud le lobe de Torreilles fonctionne au moins depuis le Bronze final jusqu'à la fin de la période Antique. Il est abandonné au profit du lobe de Saint-Laurent qui est fonctionnel du ive à la fin du ixe siècle apr. J.-C. Les données géoarchéologiques couplées aux sources historiques permettent ensuite de dater la mise en place du lobe de Saint-Hippolyte entre le xe siècle et la seconde moitié du xiiie siècle, son abandon pouvant se produire en 1279-1280. Enfin, le lobe actuel dit du Barcarès se développe depuis le xive siècle. L'endiguement de l'Agly vers 1334 a contribué à la pérennisation de cette entité unique au cours du Petit Age Glaciaire. La localisation des sites archéologiques est donc fortement dépendante de l'âge des lobes et des dynamiques sédimentaires d'enfouissement associées

Lower Mediterranean plain accelerated evolution during the Little Ice Age: Geoarchaeological insight in the Tech basin (Roussillon, Gulf of Lion, Western Mediterranean)

International audienceThis paper discusses the evolution of the Tech river lower plain, (western Mediterranean) from the Late Middle Ages, using geomorphological, archaeological and historical data. Geoarchaeological data was obtained from coring and trenching near a buried village and chapel. Radiocarbon and archaeological dating are used to reconstitute sedimentation rates and major flood event chronology. Additional data about channel avulsion are provided by historical data. Increases in sedimentation rate, flooding plain enlargement and repeated avulsion are identified between the last 13th to 15th century AD. This attests to a shift from low water-level regime (LWR) to flood dominated regime (FDR). Climatic or anthropogenic causes of this change are discussed on the basis of regional synthesis. On the western Mediterranean scale, 1250/1350 AD seems to be a wetter phase, associated with the progressive onset of the Early Little Ice Age phase from 1330 to 1450 A

Optimal predictive control of water transport systems: Arrêt-Darré/Arros case study

This paper proposes the use of predictive optimal control as a suitable methodology to manage efficiently transport water networks. The predictive optimal controller is implemented using MPC control techniques. The Arrêt-Darré/Arros dam-river system located in the Southwest region of France is proposed as case study. A high-fidelity dynamic simulator based on the full Saint-Venant equations and able to reproduce this system is developed in MATLAB/SIMULINK to validate the performance of the developed predictive optimal control system. The control objective in the Arrêt-Darré/Arros dam-river system is to guarantee an ecological flow rate at a control point downstream of the Arrêt-Darré dam by controlling the outflow of this dam in spite of the unmeasured disturbances introduced by rainfalls incomings and farmer withdrawals