一種可規模化的吸熱反應設備、系統和方法，其捕集、濃縮大氣熱和濕氣并將其轉變成雙原子氫和化學計量的氧，以用于放熱設備如發電機、渦輪機或燃料電池中。在該設備所使用的過程中不引入氮或碳化合物。該過程中使用的所有工作物質和能量在閉環系統中再循環。從放熱設備中作為廢物排出的能量被捕集并立即作為廢熱水被送回到吸熱裝置。因此，做功裝置的廢棄物輸出是可利用資產，其可通過吸熱裝置重復返回使用，而沒有任何排放物從所述系統的廢氣或排氣管中排放。在峰值效率下，放熱和吸熱過程形成為熱密封成獨立的自持式運行封裝的設備。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術公開一般性涉及作為用于放熱反應器如內燃機、渦輪機或燃料電池的燃料 產生能量的系統、設備和過程。將大氣熱和濕氣捕集、濃縮和轉化成雙原子氫和化學計量的 氧，然后其可被用作放熱反應器的燃料或氧化劑。本公開說明可適于從大氣中提取和利用 能量的關鍵組件和方法。因此，所描述的技術可形成與可太陽能熱能平臺和地熱能平臺相 區別的空氣熱能技術平臺的基礎。
技術介紹
120多年以來，世界上的工業國已經增加了他們對放熱裝置的制造和部署以改善 他們的生活水平。現在我們的社會中總共有數以十億計的汽車、爐子、熱水器、燒烤架甚至 草坪割草機在運轉。這類裝置通常需要基于碳的燃料如基于石油的燃料、天然氣和丙烷氣。為這些設備提供動力的燃料是有限的，并且更難以提取、處理、運輸和清除。本公 開指出需要可行和良好的技術作為保持和維持我們的燃料需求的替代燃料，從而使我們和 其他很多發展中國家的生活標準可持續改善和提高。因此，期望的是本公開的系統和方法 使用自平衡的閉環過程，其產生與自然界中其他過程相似的可再生和可重復利用的燃料形 式。可再生燃料的產生可大幅改變多數國家的外貿和財政負擔，尤其是那些具有巨大能量 需求的國家。多數現代設備和車輛如基于石油的內燃機消耗大量燃料，同時排放熱和廢氣形式 的能量，其可直接導致污染和全球變暖。本公開已經確認了一種有效的、迄今被忽視的解決 由化石燃料、全球變暖和高能量成本所帶來的多方面難題的方法。如本文中將詳細描述的， 耦聯的吸熱裝置(coupled endothermic device)可用于進料、平衡和再循環我們社會中大 部分放熱設備的排放物。所述吸熱系統和方法不排放能量和物質，而是提取大氣熱和濕氣 以及再循環來自放熱裝置自身的廢品。從二十世紀七十年代早期開始，美國快速創新并逐步推廣了目前無處不在的催化 轉化器，以將有害的汽車排放物重整為更良性的化合物。在過去多于35年的時間里，在汽 車上已經安裝了超過3億個催化轉化器。通過將吸熱反應器與移動式放熱反應器如機動車 輛的發動機連接，可同時在很多國家可大規模地和快速地引入分散的能源經濟。這種擴建 將使開發任何廣泛或昂貴的集中式基礎設施來獲得有活力的、有成本效益和無污染的氫經 濟的需要最小化。附圖說明圖1是說明根據本公開的一些實施方案配置的一個示例性放熱反應器的框圖。3具體實施方案下面將參考附圖詳細描述多個實施方案，其中在多幅視圖中相同的附圖標記表示 相同的部件和組合件。對多個實施方案的參考并不限制本專利技術的范圍，后者僅由所附權利 要求的范圍限定。另外，本說明書中闡述的任何實施例都不意味著限制，而是僅闡述所要求 保護專利技術的多個可能實施方案中的一些實施方案。在整個說明書和權利要求中，下列術語采取至少與本文明確相關的含義，除非上 下文另有明確的相反指示。下面規定的含義并不是為了限定術語，而僅僅為術語的使用提供說明性實例。沒有限定數量的詞可包括單數或復數。“在......中”的意思可包括“在......中”和“在......上”。術語“連接”可表示所連接物品之間的直接電連接、電磁連接、機械連接、邏輯連接，而沒有任何電的、機械的、邏輯的或其他中間物品。術語“耦聯” 可指物品之間的直接連接、通過一個或多個中間物的間接連接或者物品之間以可以不構成 物理連接的方式的聯通。簡言之，本公開涉及一種方法和設備，其捕集、濃縮大氣的熱和濕氣并將其轉化成 雙原子氫和化學計量的氧，以即時用作放熱反應器如內燃機、渦輪機或燃料電池的燃料和 氧化劑。圖1是示出用于將熱水轉化成氫和氧的一個示例性吸熱反應器，所述吸熱反應器 用于產生功的放熱反應器并與其耦聯；它們均根據本公開的至少一些實施方案來布置。大氣熱(1)被反向散熱器(RR)捕集。反向散熱器(RR)設置為利用所捕集的大氣 熱處理冷水(9)以產生溫水(4)。大氣濕氣(2)由除濕器(DH)捕集，所述除濕器設置為從 捕集的大氣濕氣產生微溫水⑶。補充模塊(RM)設置為處理微溫水⑶和溫水⑷以產生 熱水(6)。依據設備所在的周圍環境，可能有必要利用可由微波熱源(5)或任意其它合適的 輔助熱源產生的額外熱來增加由補充模塊(RM)產生的熱水(6)的熱。示例性熱源可包括 紅外熱源、對流熱源、輻射熱源、太陽能反射器熱源以及任意的其它熱源。熱水(6)被送至吸熱反應器(NR)，其設置為經吸熱化學反應將熱水轉化成雙原子 氫和化學計量的氧。控制模塊(7)用于操縱和保持吸熱反應器(NR)的正確運行。由于水 分子放熱，因此作為吸熱分解的副產物而產生剩余冷水(8)。吸熱反應器(NR)的氣體輸出 (即雙原子氫和化學計量的氧)與剩余冷水(8)混合，然后供應到相分離器(PS)。相分離器(PS)設置為從混合的剩余水中分離冷水(9)和氣體(10)。相分離器 (PS)設置為分離流體。分離的剩余冷水(9)放出熱以形成氫和氧分子的耦合鍵，并且被送 回反向散熱器(RR)的進口側以從周圍環境中捕集更多的大氣熱⑴。相分離器也將分離的 氣體(10，雙原子氫和化學計量的氧)送到可以為任意合適類型的放熱反應器(XR)，例如發 動機或燃料電池(例如內燃機中的燃燒、燃料電池的發電以及其他常規已知的放熱過程)。在放熱反應器(XR)處理了氣體(10)之后，所得廢熱水(11)經吸能分解處理單元 (12)回到吸熱反應器(NR)，從而保存和重新利用作為熱水6的物質和能量。為了最大限度 保存熱水6，圖1中所示的整個設備應是熱封閉的。圖1示出通過不同的組件和/或過程處理大氣熱(1)、大氣濕氣(2)和可選的微波 熱(5)，以利用吸熱反應產生能量，其中所得氣體通過某種放熱反應器(XR)處理使用。控制模塊7設置為監測和保持冷水(9)、溫水(4)、微溫水(3)、混有水(8)的熱水(6)和廢熱 水(11)的流動，使得達到平衡而不產生過壓。通過在多個過程中保持動態平衡，來避免系 統的泄漏(13)。來自放熱反應器(XR)的熱被轉化成功(14)，所述功可以是任意合適的形 式(例如旋轉運動、直線運動等)。控制模塊7由此保持系統的閉環運行，從而可以利用最 小的大氣資源來進行無限期運轉。如上所述，所述過程和方法可以用作使用具有吸熱分解的再循環能量的大氣熱技 術平臺。通常，所述系統和方法說明應用吸熱的形式。術語大氣熱指涉及或利用地球大氣 中的熱和濕氣，將其吸熱捕集和轉化成雙原子氫和化學計量的氧(例如參見地熱的定義) 的過程和方法，其中所捕集和廢棄的能量和物質都對應于相同的資源。更一般來說，此處描 述的水資源被再循環，使得用作所述系統的輸入燃料的相同水資源被重新使用，由此用作 閉環系統的輸入和輸出。例如，熱水(6)是吸熱反應器(NR)的輸入，從發電機或燃料電池 輸出的廢熱水(11)通過吸能分解處理單元(12)循環，然后再循環到輸入熱水(6)中。類 似地，來自相分離器(PS)輸出的冷水(9)通過反向散熱器(RR)再循環以產生額外的溫水 (4)，再送入其他系統模塊中。所述大氣熱過程可布置為與現有的地熱過程(如燃料燃燒過程)如以熱電聯產型 過程、現有的太陽能熱技術過程、現有的渦輪流技術過程(如風力渦輪機、水力渦輪機等) 或這些現有過程的任意合適的組合或替代過程一起協作發電。因此預計所述過程可用于公 共事業發電/熱電聯產發電站、機動發電本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種利用大氣熱和大氣濕氣做功的設備，其包括： 反向散熱器，其設置為通過捕集和濃縮大氣熱以產生溫水； 除濕器，其設置為通過捕集和濃縮大氣濕氣以產生微溫水； 補充模塊，其設置為由所述溫水和所述微溫水產生熱水； 吸熱反應器，其設置為通過將所述熱水轉化成雙原子氫和化學計量的氧來產生氣體和水的摻雜混合物； 相分離器，其設置為處理所述氣體和水的摻雜混合物以從所述摻雜混合物中分離冷水和氣體，其中來自所述吸熱反應器的所述冷水與所述反向散熱器的進口側耦聯，并且其中所述氣體包括所述雙原子氫和化學計量的氧；和 放熱反應器，其設置為利用所述氣體做功。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：布賴恩休斯巴龍，
申請(專利權)人：布賴恩休斯巴龍，
類型：發明
國別省市：US
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