[发明专利]可靠的碳-中性发电系统

说明书

发明领域

本发明涉及提供可靠的、可控制的输出功率，不向大气释放温室气体二氧 化碳的系统。所述系统的操作甚至可以降低大气中的二氧化碳。所述系统利用 碳-中性能源，并且可以再生燃料以供以后使用。

相关申请

本申请涉及于2007年2月9日提交的共同拥有和目前待审批的专利申请 “收集大气气体的设备和方法(Apparatus and Method for Collecting an Atmospheric Gas)”，美国专利申请60/900,564，代理案卷号DRLUTZ2，该申 请的全文被结合于本文，与本文内容一致。

背景技术

由联合国在2007年2月7日发布的政府间专家小组关于气候变化(IPCC) 的报告指出，很明确的是因全球变暖造成气候变化，并且至少90％肯定是人类 造成的。气候变暖的一个主要原因是大气中“温室气体”二氧化碳(CO₂)的浓度 增大，主要是因为人类燃烧烃类矿物燃料产生运输用能量以及发电。参见图1， 为解决全球变暖的问题，京都议定书(Kyoto Protocol agreement)的一些签署 国家在它们的权限内立法以降低二氧化碳的排放速度。美国的一些州和地方政 府也实施这些法规。在欧洲和其他地方采用的法定方法之一是“最高限额和交 易(cap and trade)”制。采用这种方法，对各公司排放的二氧化碳总量设定 减小的年度限额。超过其年度最高限额的公司可能被罚款。但是，排放量小于 其最高限额的高效公司可赚得“碳排放额度(carbon credit)”，碳排放额度 可以出售或与超量排放公司交易。根据2007年2月14日的文章(美国明尼苏 达州圣保罗的圣保罗先锋新闻报刊登(edition of the Saint Paul Pioneer Press newspaper of Saint Paul，Minnesota，USA))，目前有如以伦敦为基 地的″Sindicatum Carbon Capital Ltd.之类的商行提出了出示排放额度的方 案”。该文章还指出：“据世界银行在10月份所述，全球排放许可交易在2006 年的前9个月中约为215亿美元的价值，几乎是上一年的全年110亿美元的两 倍。″

Thomas H.Maugh II和Karen Kaplan在2007年2月3日的洛杉矶时报 撰文指出：IPCC报道“据圣迭戈的斯克里普斯海洋学研究所(the Scripps Institution of Oceanography in San Diego)的Richard Somerville所述， 即使在全球二氧化碳稳定在目前水平的极不可能的情况，所述的变暖仍会持 续。而这样一种稳定化需要立即减少70-80％的排放。”二氧化碳水平继续存 在并增大，原因是从大气“永久地”除去二氧化碳的主要的自然界作用过程是 光合作用过程，该过程中植物利用从太阳光获得的能量将二氧化碳和水转化为 植物组织材料如糖和纤维素。地球上所有植物群体不能以相当于目前人类活动 产生的二氧化碳排放速率的速率消耗二氧化碳。二氧化碳溶解于水域如海洋形 成碳酸时，能将二氧化碳从大气中“暂时”去除。碳酸可与水中的一些离子反 应，形成相对不溶解的物质，如碳酸钙(石灰石)。珊瑚虫动物利用这一过程形 成其珊瑚礁居所。但是，过量碳酸升高水的酸度，危及水域中生命形式的生物。 近来珊瑚礁“变白”是海洋酸化造成的，同时因全球变暖使水温升高。但是， 如果“充了碳酸气”的水升温或者水面上气压降低，则一部分碳酸分解，二氧 化碳被释放返回到空气中。这种分解过程的一个例子是形成CO₂气泡和“在液 体中产生气泡”，这是由于在打开充碳酸气饮料的容器时压力释放的结果。