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Patent Searching and Data


Title:
WEED CONTROL METHOD AND CORRESPONDING WEED CONTROL DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/013132
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a weed control method comprising generating a plasma from a plasma gas and exposing unwanted plants to the plasma in order to eliminate these unwanted plants.

Inventors:
LEROY OLIVIER (FR)
ROBERT JACQUES (FR)
MINEA TIBERIU (FR)
BALLAGE CHARLES (FR)
Application Number:
PCT/EP2023/069116
Publication Date:
January 18, 2024
Filing Date:
July 11, 2023
Export Citation:
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Assignee:
CENTRE NAT RECH SCIENT (FR)
UNIV PARIS SACLAY (FR)
International Classes:
A01M21/04
Domestic Patent References:
WO2015013723A22015-01-29
Foreign References:
DE102016205336A12017-10-05
US20090210119A12009-08-20
US20210092891A12021-04-01
DE102019219896A12021-06-17
Other References:
XU YUJING ET AL: "Systematic Safety Evaluation of Cold Plasma-Activated Liquid in Rabbits", FRONTIERS IN PHYSICS, vol. 9, 24 August 2021 (2021-08-24), XP093019083, DOI: 10.3389/fphy.2021.659227
KEWITZ THORBEN ET AL: "Influence of the nozzle head geometry on the energy flux of an atmospheric pressure plasma jet", vol. 8, no. 1, 1 December 2021 (2021-12-01), XP093019075, Retrieved from the Internet DOI: 10.1140/epjti/s40485-020-00061-4
Attorney, Agent or Firm:
HAUTIER IP (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Procédé de désherbage comprenant la génération d’un plasma à partir d’un gaz plasmagène et l’exposition de plantes indésirables au plasma pour éliminer ces plantes indésirables.

2. Procédé de désherbage selon la revendication 1 , dans lequel le gaz plasmagène est de l’air.

3. Procédé de désherbage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le gaz plasmagène est comprimé.

4. Procédé de désherbage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la génération d’un plasma comprend la génération d’au moins un jet de plasma (16).

5. Procédé de désherbage selon la revendication 4, dans lequel chaque jet de plasma (16) à la forme d’une colonne ou d’un rideau.

6. Procédé de désherbage selon la revendication 4 ou 5, comprenant la génération de plusieurs jets de plasma (16) espacés les uns des autres suivant une direction de distribution (DD).

7. Procédé de désherbage selon la revendication 6, dans lequel les jets de plasma (16) sont espacés de manière uniforme, avec un pas constant entre les jets de plasma suivant la direction de distribution.

8. Procédé de désherbage selon la revendication 6 ou 7, comprenant le déplacement des jets de plasma le long de rangs de plantation s’étendant suivant une direction de plantation, la direction de distribution (DD) étant perpendiculaire à la direction de plantation, chaque jet de plasma (16) étant situé en regard d’un inter-rang de la plantation.

9. Procédé de désherbage selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant la génération d’au moins un jet de plasma (16) par ionisation du gaz plasmagène à l’aide de micro-ondes.

10. Procédé de désherbage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la génération d’au moins un jet de plasma (16) comprend la génération de micro-ondes dans un guide d’onde (20) allongé entre une première extrémité prévue pour recevoir les micro-ondes et une deuxième extrémité fermée, et la circulation d’un flux de gaz plasmagène dans un ou plusieurs passages (22) traversant le guide d’onde transversalement, un jet de plasma (16) respectif étant formé à la sortie de chaque passage (22).

11. Procédé de désherbage selon la revendication 10, dans lequel chaque passage (22) est situé à une distance de la deuxième extrémité du tube guide d’onde qui est sensiblement égale à À/4 + N*À/2 où À est la longueur d’onde dans le guide des microondes et N est un nombre entier naturel égal ou supérieur à zéro.

12. Procédé de désherbage selon la revendication 10 ou 1 1 , dans lequel plusieurs guides d’onde (20) sont raccordés à des branches de sortie respectives d’un diviseur de puissance ramifié par l’intermédiaire duquel les guides d’onde (20) reçoivent les micro-ondes.

13. Procédé de désherbage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un jet de plasma est généré par décharge, en particulier par décharge à électrode nue, par décharge à simple barrière diélectrique ou par décharge à double barrière diélectrique.

14. Procédé de désherbage selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant la génération d’un plasma par ionisation d’une tranche d’air située au-dessus du sol.

15. Procédé de désherbage selon la revendication 14, dans lequel l’ionisation est réalisée à l’aide d’une électrode de puissance (72) positionnée au-dessus du sol, une couche de diélectrique (74) étant située sous l’électrode de puissance, en appliquant une tension entre l’électrode de puissance et le sol.

16. Appareil de désherbage comprenant un système de génération de plasma (14) configuré pour générer un plasma à partir d’un gaz plasmagène.

17. Appareil de désherbage selon la revendication 16, dans lequel le gaz plasmagène est de l’air.

18. Appareil de désherbage selon la revendication 16 ou 17, dans lequel le gaz plasmagène est comprimé.

19. Appareil de désherbage selon l’une quelconque des revendications 16 à 18, configuré pour la génération d’au moins un jet de plasma (16), chaque jet de plasma (16) ayant par exemple la forme d’une colonne ou d’un rideau.

20. Appareil de désherbage selon l’une quelconque des revendications 16 à 19, configuré pour la génération de plusieurs jets de plasma (16) espacés les uns des autres suivant une direction de distribution (DD).

21. Appareil de désherbage selon la revendication 20, dans lequel les jets de plasma (16) sont espacés de manière uniforme, avec un pas constant entre les jets de plasma suivant la direction de distribution.

22. Appareil de désherbage selon l’une quelconque des revendications 16 à 21 , configuré pour la génération d’au moins un jet de plasma (16) par ionisation du gaz plasmagène à l’aide de micro-ondes.

23. Appareil de désherbage selon l’une quelconque des revendications 16 à 22 configuré pour la génération d’au moins un jet de plasma à partir de micro-ondes, comprenant un générateur de micro-ondes (18) configuré pour générer des micro-ondes dans au moins un guide d’onde (20) allongé entre une première extrémité prévue pour recevoir les micro-ondes et une deuxième extrémité fermée, chaque guide d’onde (20) possédant au moins un passage (22) traversant le guide d’onde (20) transversalement, et un dispositif d’alimentation (36) configuré pour alimenter chaque passage (20) avec un flux de gaz plasmagène pour la génération d’un jet de plasma (16) respectif à la sortie de chaque passage (22) lorsque le générateur de micro-ondes (18) génère des micro-ondes dans le guide d’onde (20) .

24. Appareil de désherbage selon la revendication 23, dans lequel chaque passage (22) de chaque guide d’onde (20) est situé à une distance de la deuxième extrémité du guide d’onde (20) qui est sensiblement égale à À/4 + N*À/2 où À est la longueur d’onde dans le guide des micro-ondes et N est un nombre entier naturel égal ou supérieur à zéro.

25. Appareil de désherbage selon la revendication 23 ou 24, dans lequel plusieurs guide d’onde (20) sont raccordés à des branches de sortie respectives d’un diviseur de puissance ramifié par l’intermédiaire duquel les guides d’onde (20) reçoivent les micro-ondes.

26. Appareil de désherbage selon l’une quelconque des revendications 16 à 25, configuré pour générer au moins un jet de plasma par décharge, en particulier par décharge à électrode nue, par décharge à simple barrière diélectrique ou par décharge à double barrière diélectrique.

27. Appareil de désherbage selon l’une quelconque des revendications précédentes, configuré pour la génération d’un plasma par ionisation d’une tranche d’air située au-dessus du sol.

28. Appareil de désherbage selon la revendication 27, dans lequel l’ionisation est réalisée à l’aide d’une électrode de puissance (72) positionnée au-dessus du sol, une couche de diélectrique (74) étant située sous l’électrode de puissance, en appliquant une tension entre l’électrode de puissance et le sol.

Description:
TITRE : Procédé de désherbage et appareil de désherbage correspondant

La présente invention concerne le domaine du désherbage, i.e. de l’élimination de plantes indésirables, aussi appelées adventices ou mauvaises herbes (« weed » en anglais).

Dans le domaine agricole, il est important de chercher à éliminer les plantes indésirables, car celles-ci captent une partie de l'eau nécessaire à la pousse des graines plantées, et abritent des insectes nuisibles aux plantes que l'on souhaite voir pousser.

Il peut être nécessaire de faire un désherbage intégral d'un champ avant plantation, ou un désherbage partiel d’un champ après plantation, entre des rangées de plantations, lors de leur croissance.

Dans le domaine urbain ou pour les infrastructures publiques (chemins, routes, voies ferrées, aérodromes, ...), les plantes indésirables doivent être éliminées pour ne pas gêner la circulation ou ne pas contribuer à la dégradation des infrastructures.

Il est possible de réaliser un désherbage chimique en utilisant un produit chimique herbicide, comme le glyphosate.

Cependant, les produits chimiques herbicides présentent des inconvénients majeurs, comme une contamination durable des sols, pouvant également contaminer les sous-sols, et donc, l’eau des nappes phréatiques. A la longue, leur utilisation intensive rend les sols de plus en plus résistants à leur action. En outre, le glyphosate est désormais reconnu comme potentiellement cancérogène pour l’homme et cancérigène pour les animaux.

D’autres procédés de désherbage non-chimiques sont possibles, comme le désherbage thermique, le désherbage électrique, le désherbage par rayonnements infrarouges, le désherbage par rayonnements ultraviolets, le désherbage par micro-ondes ou le désherbage par eau chaude.

Le désherbage thermique (ou « pyrodésherbage ») est une technique de désherbage qui fait appel uniquement à la chaleur pour lyophiliser et in fine tuer les plantes indésirables par choc thermique. Il consiste à appliquer une chaleur intense sur les plantes indésirables pour les tuer, en faisant éclater leurs tissus afin qu'elles se dessèchent ensuite en quelques jours. Le désherbage thermique peut être effectué en utilisant des éléments chauffants utilisant de l’électricité ou du gaz pour générer de la chaleur. L'utilisation du désherbage thermique en agriculture est réalisé par exemple à l’aide de radiateurs thermiques fonctionnant au gaz, ce qui nécessite de transporter une ou plusieurs bouteilles de gaz.

Le désherbage électrique consiste à générer des arcs électriques qui peuvent atteindre les plantes indésirables et les endommager en raison du courant électrique qui les traverse.

Le désherbage par rayonnements infrarouges et le désherbage par rayonnements ultraviolets consistent à soumettre les plantes indésirables à, respectivement, des rayonnements infrarouges et des rayonnements ultraviolets. Le désherbage par rayonnements infrarouges et le désherbage par rayonnements ultraviolets peuvent être combinés.

Les rayonnements infrarouges peuvent chauffer les racines des plantes indésirables et ainsi perturber leurs fonctions. Les rayonnements ultraviolets peuvent endommager les plantes indésirables en raison de réchauffement du feuillage des plantes indésirables suite à l'absorption des rayonnements ultraviolets par les tissus végétaux des plantes indésirables.

Le désherbage par micro-ondes consiste à envoyer des micro-ondes dans le sol afin de détériorer les racines de plantes indésirables.

Le désherbage par eau chaude consiste à projeter de l’eau chaude liquide ou de la vapeur d'eau chaude sur les plantes indésirables.

Un des buts de l’invention est de proposer un procédé de désherbage qui soit efficace et facile à mettre œuvre.

A cet effet, l’invention propose un procédé de désherbage comprenant la génération d’un plasma à partir d’un gaz plasmagène et l’exposition de plantes indésirables au plasma pour éliminer ces plantes indésirables.

La production d’un plasma peut être effectuée facilement, par exemple en utilisant l’air ambiant comme gaz pour générer le plasma, ce qui évite d’avoir à transporter une réserve de gaz.

L’utilisation d’un plasma combine les effets d'autres procédés de désherbage, à savoir des effets thermiques (chaleur), des effets chimiques (formation d'espèces actives comme l'ozone), et des effets rayonnants (émission de lumière UV, émission de lumière infrarouge). L’utilisation d’un plasma permet donc un désherbage efficace.

Dans des modes de mise en œuvre particuliers, le procédé de désherbage comprend une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prise individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :

- le gaz plasmagène est de l’air ; - le gaz plasmagène est comprimé ;

- la génération d’un plasma comprend la génération d’au moins un jet de plasma ;

- chaque jet de plasma à la forme d’une colonne ou d’un rideau ;

- il comprend la génération de plusieurs jets de plasma espacés les uns des autres suivant une direction de distribution ;

- les jets de plasma sont espacés de manière uniforme, avec un pas constant entre les jets de plasma suivant la direction de distribution ;

- il comprend le déplacement des jets de plasma le long de rangs de plantation s’étendant suivant une direction de plantation, la direction de distribution étant perpendiculaire à la direction de plantation, chaque jet de plasma étant situé en regard d’un inter-rang de la plantation ;

- il comprend la génération d’au moins un jet de plasma par ionisation du gaz plasmagène à l’aide de micro-ondes ;

- la génération d’au moins un jet de plasma comprend la génération de microondes dans un guide d’onde allongé entre une première extrémité prévue pour recevoir les micro-ondes et une deuxième extrémité fermée, et la circulation d’un flux de gaz plasmagène dans un ou plusieurs passages traversant le guide d’onde transversalement, un jet de plasma respectif étant formé à la sortie de chaque passage ;

- chaque passage est situé à une distance de la deuxième extrémité du tube guide d’onde qui est sensiblement égale à À/4 + N*À/2 où À est la longueur d’onde dans le guide des micro-ondes et N est un nombre entier naturel égal ou supérieur à zéro ;

- plusieurs guides d’onde sont raccordés à des branches de sortie respectives d’un diviseur de puissance ramifié par l’intermédiaire duquel les guides d’onde reçoivent les micro-ondes ;

- au moins un jet de plasma est généré par décharge, en particulier par décharge à électrode nue, par décharge à simple barrière diélectrique ou par décharge à double barrière diélectrique ;

- il comprend la génération d’un plasma par ionisation d’une tranche d’air située au-dessus du sol ;

- l’ionisation est réalisée à l’aide d’une électrode de puissance positionnée au- dessus du sol, une couche de diélectrique étant située sous l’électrode de puissance, en appliquant une tension entre l’électrode de puissance et le sol.

L’invention concerne aussi un appareil de désherbage comprenant un système de génération de plasma configuré pour générer un plasma à partir d’un gaz plasmagène. Dans des modes de réalisation particuliers, l’appareil de désherbage comprend une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prise individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :

- le gaz plasmagène est de l’air.

- le gaz plasmagène est comprimé.

- il est configuré pour la génération d’au moins un jet de plasma, chaque jet de plasma ayant par exemple la forme d’une colonne ou d’un rideau ;

- il est configuré pour la génération de plusieurs jets de plasma espacés les uns des autres suivant une direction de distribution ;

- les jets de plasma sont espacés de manière uniforme, avec un pas constant entre les jets de plasma suivant la direction de distribution ;

- il est configuré pour la génération d’au moins un jet de plasma par ionisation du gaz plasmagène à l’aide de micro-ondes ;

- il est configuré pour la génération d’au moins un jet de plasma à partir de microondes, comprenant un générateur de micro-ondes configuré pour générer des microondes dans au moins un guide d’onde allongé entre une première extrémité prévue pour recevoir les micro-ondes et une deuxième extrémité fermée, chaque guide d’onde possédant au moins un passage traversant le guide d’onde transversalement, et un dispositif d’alimentation configuré pour alimenter chaque passage avec un flux de gaz plasmagène pour la génération d’un jet de plasma respectif à la sortie de chaque passage lorsque le générateur de micro-ondes génère des micro-ondes dans le guide d’onde ;

- chaque passage de chaque guide d’onde est situé à une distance de la deuxième extrémité du guide d’onde qui est sensiblement égale à À/4 + N*À/2 où À est la longueur d’onde dans le guide des micro-ondes et N est un nombre entier naturel égal ou supérieur à zéro ;

- plusieurs guide d’onde sont raccordés à des branches de sortie respectives d’un diviseur de puissance ramifié par l’intermédiaire duquel les guides d’onde reçoivent les micro-ondes ;

- il est configuré pour générer au moins un jet de plasma par décharge, en particulier par décharge à électrode nue, par décharge à simple barrière diélectrique ou par décharge à double barrière diélectrique ;

- il est configuré pour la génération d’un plasma par ionisation d’une tranche d’air située au-dessus du sol ; - l’ionisation est réalisée à l’aide d’une électrode de puissance positionnée au- dessus du sol, une couche de diélectrique étant située sous l’électrode de puissance, en appliquant une tension entre l’électrode de puissance et le sol.

L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :

- [Fig 1] la Figure 1 est une vue schématique de côté d’un tracteur équipé d’un appareil de désherbage configuré pour produire un plasma pour la mise en œuvre d’un procédé de désherbage par plasma ;

- [Fig 2] la Figure 2 est une vue schématique en coupe d’un système de génération de plasma utilisant des micro-ondes pour générer un jet de plasma ;

- [Fig 3] la Figure 3 est une vue en perspective d’un guide d’ondes du système de génération de plasma de la Figure 2 ;

- [Fig 4] la Figure 4 est une vue schématique de dessus d’un système de génération de plasma configuré pour générer plusieurs jets de plasma simultanément ;

- [Fig 5] la Figure 5 est une vue schématique de dessus d’un système de génération de plasma configuré pour générer plusieurs jets de plasma simultanément à l’aide de micro-ondes ;

- [Fig 6] la Figure 6 est une vue schématique en coupe d’un système de génération de plasma à torche utilisant des micro-ondes pour générer un jet de plasma ;

- [Fig 7] la Figure 7 est une vue schématique en coupe d’un système de génération de plasma utilisant des électrodes pour générer un jet de plasma ;

- [Fig 8] la Figure 8 est une vue schématique en coupe d’un système de génération de plasma utilisant des électrodes pour générer un jet de plasma ;

- [Fig 9] la Figure 9 est une vue schématique en coupe d’un système de génération de plasma utilisant des électrodes pour générer un jet de plasma ;

- [Fig 10] la Figure 10 est une vue schématique en coupe d’un système de génération de plasma utilisant une électrode pour générer un plasma dans une tranche d’air située entre l’électrode et le sol ;

Tel qu’illustré sur la Figure 1 , un véhicule 2 est équipé d’un appareil de désherbage 4 configuré pour éliminer des plantes indésirables 6 poussant sur le sol 8 en mettant en œuvre un procédé de désherbage comprenant la génération d’un plasma à partir d’un gaz plasmagène et l’exposition de plantes indésirables au plasma pour éliminer ces plantes indésirables.

Un plasma est un gaz ionisé par un apport d’énergie, en particulier un gaz ionisé sous l’action d’un champ électrique et/ou d’un champ électromagnétique, tel qu’un champ électromagnétique généré par un laser ou par d'autres générateurs électriques (continus, alternatifs, radiofréquences, micro-ondes, impulsionnels, etc ...).

Le gaz plasmagène est par exemple et non exclusivement de l’air. L’utilisation d’air comme gaz plasmagène évite d’avoir à utiliser une réserve de gaz plasmagène. L’air nécessaire à la génération du plasma peut être prélevé dans l’environnement et simplement compressé à l'aide d'un compresseur.

Le sol 8 est par exemple le sol d’un champ destiné à la culture de plantations. En variante, le sol 8 est une route, une voie ferrée ou autre.

Le véhicule 2 est par exemple un tracteur destiné à la réalisation de travaux d’agriculture, en particulier dans les champs. En variante, le véhicule 2 est un véhicule routier, un véhicule ferroviaire ou autre.

L’appareil de désherbage 4 comprend par exemple un essieu 10, ici deux essieux 10, et un dispositif d’attelage 12 permettant d’atteler l’appareil de désherbage 4 au véhicule 2 afin que l’appareil de désherbage soit tracté par le tracteur 2.

En variante, l’appareil de désherbage 4 est par exemple configuré pour être monté sur le véhicule 2, et en particulier suspendu au véhicule 2. Un tel appareil de désherbage 4 est par exemple monté ou suspendu à l’arrière de véhicule 2, à l’avant du véhicule 2 ou sous le véhicule 2.

Dans une autre variante, l'appareil de désherbage peut être solidaire au véhicule (si intégré lors de la conception de ce dernier).

L’appareil de désherbage 4 possède au moins un système de génération de plasma 14 configuré pour générer un plasma pour éliminer des plantes indésirables 6 poussant sur le sol 8.

En particulier, le système de génération de plasma 14 est configuré pour générer un ou plusieurs jets de plasma 16

L’appareil de désherbage 4 est de préférence configuré pour, lorsqu’il équipe le véhicule 2, être situé au-dessus du sol 8 de telle manière que le système de génération de plasma 14 génère un ou plusieurs jets de plasma 14 dirigés vers le sol 8 pour éliminer les plantes indésirables 6 poussant sur le sol 8.

L’appareil de désherbage 4 configuré pour équiper le véhicule 2, en étant par exemple tracté par le véhicule 2 ou monté sur le véhicule 2, permet de traiter rapidement et efficacement de grandes surfaces, comme un champ, une route ou une voie ferrée.

La génération d’un ou plusieurs jets de plasma 16 permet une élimination ciblée des plantes indésirables, par exemple en éliminant des plantes indésirables situées entre des rangs de plantation, aussi nommées adventices « intra-rang ». Avantageusement, le système de génération de plasma 14 est configuré pour utiliser l’air comme gaz plasmagène, i.e. pour générer un plasma à partir d’air, en particulier de l’air prélevé dans l’environnement du système de génération de plasma 14, et pouvant être comprimé à l'aide d'un compresseur, par exemple.

L’utilisation de l’air comme gaz plasmagène, en particulier pour générer le ou les jets de plasma, permet de prélever l’air dans l’environnement et évite de transporter une réserve de gaz. Il simplifie avantageusement le système, évitant le temps de changement des réserves de gaz (pour d'autres gaz) et réduisant le risque d'accident. De plus, il est le moins onéreux des gaz.

Tel qu’illustré sur les Figures 2 et 3, un système de génération de plasma 14 est configuré pour générer au moins un jet de plasma 16 en utilisant des micro-ondes pour ioniser le gaz.

Le système de génération de plasma 14 comprend au moins un générateur de micro-ondes 18 configuré pour générer des micro-ondes, au moins un guide d’ondes 20 configuré pour guider les micro-ondes générées par le(s) générateur(s) de microondes 18, chaque guide d’ondes 20 possédant un passage 22 traversant le guide d’onde 20 et possédant une entrée 24 pour recevoir le flux de gaz plasmagène et une sortie 26 à laquelle le flux de gaz plasmagène est transformé en un jet de plasma 16.

Chaque guide d’onde 20 est tubulaire. Il comprend une paroi latérale 30 et possède une première extrémité 32 prévue pour recevoir les micro-ondes et une deuxième extrémité 34 fermée. Chaque guide d’onde 20 est de préférence rectiligne entre sa première extrémité 32 et sa deuxième extrémité 34. La paroi latérale 30 est de préférence métallique.

Chaque guide d’onde 20 s’étend longitudinalement entre sa première extrémité 32 et sa deuxième extrémité 34, et, de préférence, chaque passage 22 du guide d’onde 20 s’étend transversalement en travers du guide d’onde 20.

L’entrée 24 et la sortie 26 de chaque passage 22 sont par exemple définies par des ouvertures ménagées dans la paroi latérale 30 du guide d’onde 20 et situées en regard l’une de l’autre.

L’entrée 24 et la sortie 26 sont définies par des ouvertures ménagées dans la paroi latérale 30 du guide d’onde 20, en étant situées au même endroit le long du guide d’onde 20.

De préférence, le guide d’onde 20 présente une section transversale rectangulaire (Figure 3), de sorte que la paroi latérale 30 présente deux premières faces 30A opposées et deux deuxièmes faces opposées 30B. L’entrée 24 est ménagée dans une parmi les deux premières faces 30A opposées et la sortie 26 est ménagée dans l’autres parmi les deux premières faces 30A opposées, en étant située en regard de l’entrée 24.

La deuxième extrémité 34 est par exemple fermée par un fond 35, qui est de préférence métallique. Le fond 36 est par exemple une plaque, en particulier une plaque métallique

En variante, comme illustré en traits mixtes sur la Figure 3, le guide d’onde 20 présente par exemple une forme en biseau à proximité de sa deuxième extrémité 34, la section transversale du guide d’onde 20 diminuant progressivement jusqu’à sa deuxième extrémité 34 qui se termine en pointe.

De préférence, la longueur du guide d’onde 20 prise entre la première extrémité 32 et la deuxième extrémité 34 est égale à M*À où À est la longueur d’onde des micro-ondes dans le guide et M est un nombre entier naturel égal ou supérieur à 1 .

De préférence, l’entrée 24 et la sortie 26 de chaque passage 22 sont ménagées à une distance D de la deuxième extrémité 34 du guide d’onde 20 prise qui est sensiblement égale à À/4 + N*À/2 où À est la longueur d’onde des micro-ondes dans le guide et N est un nombre entier naturel égal ou supérieur à zéro.

Ces emplacements situés le long du guide d’onde 20 à de telles distances de la deuxième extrémité 34 fermée du guide d’onde 20 sont ceux où l’énergie des microondes est la plus forte.

Dans un exemple de réalisation, plusieurs passages 22 sont prévus le long du guide d’onde 20.

Avantageusement, comme illustré sur la Figure 3, la sortie 26 de chaque passage 22 présente une forme allongée suivant une direction d’allongement E. Ceci permet de générer un jet de plasma 16 de forme allongée. Le jet de plasma 16 présente la forme d’une lame allongée suivant la direction d’allongement E, comme illustré en pointillés sur la Figure 3.

De préférence, dans ce cas, l’entrée 24 présente aussi une forme allongée suivant la direction d’allongement E.

En particulier, l’entrée 24 présente la même forme et les mêmes dimensions que la sortie 26. Ceci permet une vitesse d’écoulement identique du flux de gaz à l’entrée 24 et la sortie 26 du passage 22.

De préférence, le système de génération de plasma 14 est configuré pour l’alimentation de chaque passage 20 en gaz plasmagène comprimé, en particulier pour l’alimentation de chaque passage 20 en air comprimé. Le système de génération de plasma 14 comprend un dispositif d’alimentation en gaz 36 configuré pour fournir du gaz plasmagène comprimé.

Le dispositif d’alimentation en gaz 36 est par exemple une source de gaz comprimé ou un compresseur.

En particulier, le dispositif d’alimentation en gaz 36 est par exemple un compresseur à air configuré pour alimenter chaque passage 22 en air comprimé, de préférence en prélevant l’air dans l’environnement de l’appareil de désherbage 4. En variante, le dispositif d’alimentation en gaz 36 comprend un réservoir de gaz plasmagène comprimé.

Optionnellement, comme illustré sur la Figure 2, le système de génération de plasma 14 comprend, dans chaque passage 22, au moins un conduit de canalisation 38, chaque conduit s’étendant dans le passage 22 de l’entrée 24 à la sortie 26.

Chaque conduit de canalisation 38 permet de canaliser le flux de gaz plasmagène entre l’entrée 24 et la sortie 26, sans que le gaz plasmagène ne circule dans le guide d’onde 20. Le gaz plasmagène est en particulier confiné dans la zone où l’énergie des micro-ondes est la plus forte.

Le système de génération de plasma 14 comprend par exemple, dans au moins un passage 22 ou dans chaque passage 22, un seul conduit de canalisation 38 dont la section transversale correspond à celle de l’entrée 24 et de la sortie 26. En fonctionnement, le jet de plasma 16 est généré à la sortie du conduit de canalisation 38.

En variante, le système de génération de plasma 14 comprend par exemple, dans au moins un passage 22 ou dans chaque passage 22, une pluralité de conduits de canalisation 38 disposés côte à côte.

En fonctionnement, un jet de plasma élémentaire est généré à la sortie de chaque conduit de canalisation 38, les jets de plasma élémentaires définissant le jet de plasma 16.

Les conduits de canalisation 38 sont par exemple des conduits de section transversale circulaire disposés côte à côte pour prendre ensemble la forme allongée de l’entrée 24 et de la sortie 26 du passage 22.

En fonctionnement, le générateur de micro-ondes 18 génère des micro-ondes se propageant de la guide d’ondes 20, et le dispositif d’alimentation en gaz alimente chaque passage 22 en gaz, en particulier en air. En traversant le passage 22, le gaz est ionisé par les micro-ondes se propageant dans le guide d’ondes 20, et un jet de plasma 16 est ainsi généré à la sortie 26 de chaque passage 22. Le jet de plasma 16 détériore les plantes indésirables situées à proximité du jet de plasma 16. Avantageusement, comme illustré sur la Figure 4, un appareil de désherbage 4 comprend un système de génération de plasma 14 et est configuré pour générer simultanément plusieurs jets de plasma 16.

De préférence, les jets de plasma 16 sont répartis le long d’une direction de distribution DD en étant espacés les uns des autres, de préférence de manière uniforme, i.e. avec un pas constant entre les jets de plasma 16.

Une telle disposition des jets de plasma 16 permet par exemple de traiter simultanément plusieurs espaces entre des rangs de plantations (ou « inter-rang ») s’étendant parallèlement, l’appareil de désherbage 4 étant disposé de manière à ce que la direction de distribution DD soit perpendiculaire aux rangs de plantation et que chaque jet de plasma 16 soit situé dans un inter-rang, l’appareil de désherbant 4 étant déplacé le long des rangs de plantation.

Dans un exemple de réalisation, plusieurs jets de plasma 16 distribués le long d’une direction de distribution DD sont généré à l’aide de micro-ondes, de préférences générés par un seul générateur de micro-ondes 18.

Pour ce faire, le système de génération de plasma 14 comprend par exemple au moins un guide d’ondes 20 muni de plusieurs passages 20 disposés le long de ce même guide d’onde 20.

Dans un tel cas, l’écartement entre chaque jet de plasma 16 et le suivant est d’environ À/2, À étant la longueur d’onde dans le guide des micro-ondes générées par le générateur de micro-ondes.

Chaque guide d’onde 20 possède par exemple un passage 22, deux passages 22, trois passages 22, quatre passages 22 ou plus.

En variante ou en complément facultatif, le système de génération de plasma 14 comprend plusieurs guides d’ondes 20 recevant des micro-ondes générées par un seul et même générateur de micro-ondes 18.

Le système de génération de plasma 14 de la Figure 5 est analogue à celui de la Figure 3 en étant configuré pour générer simultanément plusieurs jets de plasma 16 à l’aide d’un seul générateur de micro-ondes 18, avec plusieurs guides d’ondes 20.

Le système de génération de plasma 14 comprend un tube d’entrée 40 possédant une première extrémité 42 prévue pour recevoir les micro-ondes générées par le générateur de micro-ondes 18 et une deuxième extrémité 44, et plusieurs guides d’onde 20, chaque guide d’onde 20 ayant sa première extrémité 32 raccordée à la deuxième extrémité 44 du guide d’onde 20 pour recevoir les micro-ondes se propageant dans le tube d’entrée 40. La première extrémité 32 de chaque guide d’onde 20 est par exemple raccordée au tube d’entrée 40 par un diviseur de puissance 46. Le diviseur de puissance 46 est un conduit ramifié comprenant une branche d’entrée 48 raccordée à la deuxième extrémité 44 du tube d’entrée 40 et plusieurs branches de sortie 50, chaque branche de sortie 50 étant raccordée à un tube guide d’onde 28.

Tel qu’illustré sur la Figure 5, le système de génération de plasma 14 comprend deux guides d’onde 20, et le diviseur de puissance 46 comprend deux branches de sortie 50. Le diviseur de puissance 46 présente une forme en « T ».

De préférence, les guides d’onde 20 possèdent la même section transversale, et le tube d’entrée 40 et chaque branche du diviseur de puissances 46 (i.e. la branche d’entrée 48 et chaque branche de sortie 50) possèdent la même section transversale que les guides d’onde 20.

Chaque guide d’onde 20 comprend un ou plusieurs passages 22 pour le passage du gaz plasmagène à travers le guides d’onde 20 et la génération d’un jet de plasma 16. Chaque passage 22 est raccordé au dispositif d’alimentation en gaz 36 (non représenté sur la Figure 4) pour son alimentation en gaz plasmagène.

Avantageusement, chaque guide d’onde 20 comprend plusieurs passages 22 répartis le long du guide d’onde 20.

Sur la Figure 5, chaque guide d’onde 20 comprend trois passages 22. Le passage 22 le plus proche de la deuxième extrémité 34 du guide d’onde 20 est situé à une distance À/4 de cette deuxième extrémité 34, le passage 22 suivant est située à une distance À/4 + À/2 de cette deuxième extrémité 34, et le passage 22 suivant est située à une distance À/4 + À de cette deuxième extrémité 34.

Dans des variantes possibles, chaque guide d’onde 20 possède un nombre de passages 22 différents, par exemple un passage 22, deux passages 22, quatre passages 22 ou plus.

Le système de génération de plasma 14 comprend par exemple une paire de guides d’onde 20 colinéaires suivant une direction de distribution DD. Ceci permet de disposer d’un grand nombre de passages 22 répartis le long de la direction de distribution DD.

En fonctionnement, le générateur de micro-ondes 18 génère des micro-ondes entrant dans le guide d’ondes 20 par la première extrémité 42 du tube d’entrée 40 et se propageant dans chaque guide d’onde 20 via le diviseur de puissances 46. Le dispositif d’alimentation en gaz 36 alimente chaque passage 22 en gaz, en particulier en air. Dans chaque passage 22, le gaz traversant le passage 22 est ionisé par les micro-ondes et un jet de plasma 16 est généré à la sortie 26 du passage 22. La prévision de plusieurs passages 22 le long d’un guide d’onde 20 et/ou de plusieurs guides d’onde 20 permet de traiter plusieurs zones en un seul et même passage.

La configuration en forme générale de « T » et comprenant deux guides d’onde 20 colinéaires est donnée à titre d’exemple. D’autres configuration sont possibles, par exemple une configuration en forme générale de « L », en forme de peigne ou en forme de râteau.

Les micro-ondes utilisées pour générer le plasma présentent par exemple une fréquence comprise entre 300 MHz et 300 GHz, en particulier une fréquence comprise entre 2,4 GHz et 2,5 GHz.

Les micro-ondes utilisées pour générer le plasma présentent ainsi une longueur d’onde comprise entre 1 mm et 1 m, en particulier une longueur d'onde comprise entre 17 cm et 18 cm.

Lorsqu’un guide d’onde 20 est de section transversale rectangulaire, cette dernière présente par exemple une hauteur comprise entre 5 mm et 75 mm, en particulier entre 42 mm et 44 mm, et/ou une largeur comprise entre 10 mm et 150 mm, en particulier entre 84 mm et 88 mm.

Dans un exemple de réalisation, les micro-ondes possèdent une fréquence comprise entre 2.4 GHz et 2.5 GHz et/ou chaque guide d’onde 20 est de section transversale rectangulaire possédant une hauteur de 43 mm et une largeur de 86 mm.

Dans ce cas, lorsque plusieurs passages sont prévus le long d’un guide d’ondes 20, l’écartement entre un jet de plasma 16 et le suivant est un multiple de la demi longueur d'onde dans le guide (environ 8.7 cm), ce qui permet d'obtenir une valeur correspondant à un écartement usuel entre des rangs de plantation.

D’autres systèmes de génération de plasma 14 sont envisageables.

Dans un exemple, comme illustré sur la Figure 6, un système de génération de plasma 14 par micro-ondes est du type torche.

Le système de génération de plasma 14 comprend par exemple un générateur de micro-ondes 18 configuré pour générer de micro-ondes, un guide d’ondes 20 configuré pour guider les micro-ondes générées par les générateurs de micro-ondes 18, le guide d’ondes 20 possédant un passage 22 traversant le guide d’onde 20 et possédant une entrée 24 et une sortie 26, et une torche 51 s’étendant dans le passage 22 en traversant le guide d’onde 20, un espace étant ménagé entre la torche 51 et la paroi interne 24A, 26A de chacune de l’entrée 24 et de la sortie 26. Le dispositif d’alimentation en gaz 36 est raccordé à la torche 51 pour alimenter la torche 51 en gaz plasmagène, le gaz plasmagène étant par exemple de l’air, et le gaz plasmagène étant de préférence comprimé.

Le guide d’onde 20 comprend une première extrémité 32 prévue pour recevoir les micro-ondes générées par le générateur de micro-ondes 18 et une deuxième extrémité 34 fermée par un bouchon de court-circuit 52 - aussi appelé « court-circuit ».

De préférence, le bouchon de court-circuit 52 est inséré dans le guide d’ondes 20 en étant mobile à coulissement dans le guide d’ondes 20 de telle manière que la position du bouchon 52 dans le guide d’ondes 20 est réglable.

L’entrée 24 du passage 22 est munie d’un bouchon amorceur 54 - aussi appelé « amorceur » - à travers lequel s’étend la torche 51 .

De préférence, le bouchon amorceur 54 est inséré dans l’entrée 24 du passage 22 en étant mobile à coulissement dans l’entrée 24 du passage 22 de telle manière que la position du bouchon amorceur 54 dans l’entrée 24 du passage 22 est réglable.

La torche 51 et le guide d’onde 20 sont de préférence métalliques, le système de génération de plasma 14 comprend un générateur de tension 56 configuré pour appliquer une tension électrique entre la torche 51 et le guide d’onde 20.

En fonctionnement, le générateur de micro-ondes 18 génère des micro-ondes se propageant de la guide d’ondes 20, et le dispositif d’alimentation en gaz alimente la torche 51 en gaz plasmagène. Le gaz plasmagène est ionisé par les micro-ondes se propageant dans le guide d’ondes 20, et un jet de plasma 16 est ainsi généré à la sortie de la torche 51 .

Le réglage de la position du bouchon court-circuit 52 et/ou le réglage de la position du bouchon amorceur 54 permettent de modifier la propagation des micro-ondes dans le guide d’ondes 20 pour s’assurer de la génération du jet de plasma 16 à la sortie de la torche 51.

L’appareil de désherbage 4 comprend un ou plusieurs systèmes de génération de plasma 14 de ce type.

En particulier, plusieurs systèmes de génération de plasma 14 peuvent être agencés pour générer des jets de plasma 16 répartis le long d’une direction de distribution DD comme évoqué plus haut.

En variante ou en complément facultatif, le système de génération de plasma 14 est configuré pour générer au moins un jet de plasma par décharge, en particulier par décharge à électrode nue, par décharge à simple barrière diélectrique ou par décharge à double barrière diélectrique. Dans un exemple, l’appareil de désherbage 4 comprend au moins un système de génération de plasma 14 par décharge, en particulier un système de génération de plasma 14 par décharge à simple barrière diélectrique, par décharge à double barrière diélectrique ou par décharge à électrode nue.

Comme illustré sur la Figure 7, un système de génération de plasma 14 par décharge à électrode nue comprend un conduit 60 possédant une première extrémité 62 raccordé au dispositif d’alimentation en gaz 36 pour son alimentation en gaz plasmagène et une deuxième extrémité 64 où le plasma est généré en fonctionnement, et une électrode 66, de préférence filiforme, s’étendant dans le conduit 60 et se terminant à proximité de la deuxième extrémité 64, et un générateur de tension 68 relié à l’électrode 66 pour lui appliquer une tension électrique. Du gaz plasmagène circulant dans le conduit 60 est en contact avec l’électrode 66.

En fonctionnement, le dispositif d’alimentation en gaz 36 alimente le conduit en gaz plasmagène et le générateur de tension 68 applique une tension à l’électrode 66 ce qui génère un champ électrique autour de l’électrode 66, le gaz plasmagène traversant ce champ électrique en étant ionisé, de sorte que le jet de plasma 16 est généré à la sortie du conduit 60.

D’autres systèmes de génération de plasma 14 par décharge à électrode nue sont envisageables.

Comme illustré sur la Figure 8, un système de génération de plasma 14 par décharge simple barrière diélectrique diffère du système de génération de plasma 14 par décharge à électrode nue de la Figure 5 en ce que l’électrode 66 constitue une première électrode, le système de génération de plasma 14 comprenant une deuxième électrode 70 située à l’extérieur du conduit 60, ici autour de la deuxième extrémité 64 du conduit 60, le générateur de tension 68 étant relié aux deux électrodes 66, 70 pour générer une tension électrique entre les deux électrodes 66, 70.

Le conduit 50 est réalisé dans un matériau diélectrique. Du gaz plasmagène circulant dans le conduit 60 est en contact avec l’électrode 66 et n’est pas en contact avec l’électrode 70.

En fonctionnement, le dispositif d’alimentation en gaz 36 alimente le conduit 60 en gaz plasmagène et le générateur de tension 68 applique une tension entre les deux électrodes 66, 70 ce qui génère un champ électrique entre les deux électrodes 66, 70, le gaz plasmagène traversant ce champ électrique en étant ionisé, de sorte que le jet de plasma 16 est généré à la sortie du conduit 60.

D’autres systèmes de génération de plasma 14 par décharge à simple barrière diélectrique sont envisageables. Comme illustré sur la Figure 9, un système de génération de plasma 14 par décharge à double barrière diélectrique diffère du système de génération de plasma 14 par décharge à électrode nue de la Figure 6 en ce que la première électrode 66 est séparée du flux de gaz par un matériau diélectrique. La première électrode 66 est ici recouverte d’un matériau diélectrique 71 .

Du gaz plasmagène circulant dans le conduit 60 n’est pas en contact avec la première électrode 66 et la deuxième électrode 70.

En fonctionnement, le dispositif d’alimentation en gaz 36 alimente le conduit 60 en gaz plasmagène et le générateur de tension 68 applique une tension entre les deux électrodes 66, 70 ce qui génère un champ électrique entre les deux électrodes 66, 70, le gaz plasmagène traversant ce champ électrique en étant ionisé, de sorte que le jet de plasma 16 est généré à la sortie du conduit 60.

D’autres systèmes de génération de plasma 14 par décharge à double barrière diélectrique sont envisageables.

L’appareil de désherbage 4 comprend un ou plusieurs systèmes de génération de plasma 14 à décharge.

En particulier, plusieurs systèmes de génération de plasma 14 à décharge peuvent être agencés pour générer des jets de plasma 16 répartis le long d’une direction de distribution DD comme évoqué plus haut.

Dans un exemple, l’appareil de désherbage 4 comprend un système de génération de plasma 14 par décharge à double barrière diélectrique utilisant les plantes indésirables comme une des barrières diélectriques, pour générer un plasma dans une tranche d’air située entre une électrode et le sol 8.

Comme illustré sur la Figure 10, un tel un système de génération de plasma 14 comprend par exemple une électrode de puissance 72 configurée pour être disposée au- dessus du sol, une couche diélectrique 74 disposée sous l’électrode de puissance 72, et un générateur de tension 76 configuré pour appliquer une tension entre le sol et l’électrode de puissance 72 de manière à ioniser la tranche d’air située entre le sol et l’électrode de puissance 72.

En fonctionnement, le générateur de tension 76 applique une tension entre le sol et l’électrode de puissance 72 de manière à ioniser la tranche d’air située entre le sol et l’électrode de puissance 72. L’électrode de puissance 72 est séparée du sol par la couche diélectrique 74 et par les plantes indésirables qui définissent une autre couche diélectrique.

Un tel système de génération de plasma 14 permet de désherber efficacement une grande surface du sol. Les appareils de désherbage 4 et les systèmes de génération de plasma 14 décrits plus haut permettent la mise en œuvre d’un procédé de désherbage comprenant la génération d’un plasma à partir d’un gaz plasmagène et l’exposition de plantes indésirables au plasma pour éliminer ces plantes indésirables.

De préférence, le gaz plasmagène utilisé pour générer le plasma est comprimé. Avantageusement, le gaz plasmagène est non exclusivement de l’air, en particulier de l’air comprimé.

La génération d’un plasma comprend par exemple la génération d’au moins un jet de plasma, chaque jet de plasma 16 ayant par exemple la forme d’une colonne ou d’un rideau.

Le procédé de désherbage comprend avantageusement la génération de plusieurs jets de plasma 16 espacés les uns des autres suivant une direction de distribution DD, les jets de plasma 16 étant de préférence espacés de manière uniforme, avec un pas constant entre les jets de plasma suivant la direction de distribution DD.

Dans ce cas, le procédé de désherbage comprend de préférence le déplacement des jets de plasma 16 le long de rangs de plantation s’étendant suivant une direction de plantation, la direction de distribution DD étant perpendiculaire à la direction de plantation, chaque jet de plasma 16 étant situé en regard d’un inter-rang de la plantation.

Le procédé de désherbage comprend par exemple la génération d’au moins un jet de plasma 16 par ionisation du gaz plasmagène à l’aide de micro-ondes.

La génération d’au moins un jet de plasma comprend la génération de microondes dans au moins un guide d’onde 20 allongé entre une première extrémité 32 prévue pour recevoir les micro-ondes et une deuxième extrémité fermée 34, et, pour chaque guide d’onde 20, la circulation d’un flux de gaz plasmagène dans au moins un passage 22 traversant le guide d’onde 20 transversalement, un jet de plasma 16 étant formé à la sortie de chaque passage 22.

Chaque passage 22 est situé à une distance de la deuxième extrémité du tube guide d’onde qui est sensiblement égale à À/4 + N*À/2 où À est la longueur d’onde dans le guide des micro-ondes et N est un nombre entier naturel égal ou supérieur à zéro.

Le procédé de désherbage comprend par exemple l’alimentation en micro-ondes de plusieurs guides d’ondes 20 à partir d’un générateur de micro-ondes 18, les premières extrémités 32 des guides d’onde 20 étant raccordées à des branches de sortie respectives d’un diviseur de puissance 46 ramifié par l’intermédiaire duquel les guides d’onde 20 reçoivent les micro-ondes.

En variante ou en complément facultatif, comme illustré sur les Figures 7 à 9, selon le procédé de désherbage, au moins un jet de plasma 16 est généré par décharge, en particulier par décharge à électrode nue, par décharge à simple barrière diélectrique ou par décharge à double barrière diélectrique.

En variante ou en complément facultatif, comme illustré sur la Figure 10, le procédé de désherbage comprend la génération d’un plasma par ionisation d’une tranche d’air située au-dessus du sol. L’ionisation est réalisée par exemple à l’aide d’une électrode de puissance 72 positionnée au-dessus du sol, une couche de diélectrique 74 étant située sous l’électrode de puissance 72, en appliquant une tension entre l’électrode de puissance 72 et le sol.

La production d’un plasma peut être effectuée facilement, par exemple en utilisant l’air ambiant comme gaz pour générer le plasma, ce qui évite d’avoir à transporter une réserve de gaz.

L’utilisation d’un plasma combine les effets d'autres procédés de désherbage, à savoir des effets thermiques (chaleur), des effets chimiques (formation d'espèces actives comme l'ozone), et des effets rayonnants (émission de lumière UV, émission de lumière infrarouge). L’utilisation d’un plasma permet donc un désherbage efficace.

Plusieurs jets de plasma peuvent être générés simultanément, par exemple à l’aide de micro-ondes et/ou par décharge, pour réaliser un désherbage inter-rang dans une plantation.