[发明专利]使用利用吸热分解的再循环能量的空气热能技术平台

说明书

本申请是以美国公民Brian Hughes Barron(为所有国家的指定申请人)的名义于2008年12月8日作为PCT国际专利申请提交的，并且要求2007年12月18日提交的美国临时专利申请序号61/014,663的优先权，并且其通过引用并入本文。

技术领域

本发明公开一般性涉及作为用于放热反应器如内燃机、涡轮机或燃料电池的燃料产生能量的系统、设备和过程。将大气热和湿气捕集、浓缩和转化成双原子氢和化学计量的氧，然后其可被用作放热反应器的燃料或氧化剂。本公开说明可适于从大气中提取和利用能量的关键组件和方法。因此，所描述的技术可形成与可太阳能热能平台和地热能平台相区别的空气热能技术平台的基础。

背景技术

120多年以来，世界上的工业国已经增加了他们对放热装置的制造和部署以改善他们的生活水平。现在我们的社会中总共有数以十亿计的汽车、炉子、热水器、烧烤架甚至草坪割草机在运转。这类装置通常需要基于碳的燃料如基于石油的燃料、天然气和丙烷气。

为这些设备提供动力的燃料是有限的，并且更难以提取、处理、运输和清除。本公开指出需要可行和良好的技术作为保持和维持我们的燃料需求的替代燃料，从而使我们和其他很多发展中国家的生活标准可持续改善和提高。因此，期望的是本公开的系统和方法使用自平衡的闭环过程，其产生与自然界中其他过程相似的可再生和可重复利用的燃料形式。可再生燃料的产生可大幅改变多数国家的外贸和财政负担，尤其是那些具有巨大能量需求的国家。

多数现代设备和车辆如基于石油的内燃机消耗大量燃料，同时排放热和废气形式的能量，其可直接导致污染和全球变暖。本公开已经确认了一种有效的、迄今被忽视的解决由化石燃料、全球变暖和高能量成本所带来的多方面难题的方法。如本文中将详细描述的，耦联的吸热装置(coupled endothermic device)可用于进料、平衡和再循环我们社会中大部分放热设备的排放物。所述吸热系统和方法不排放能量和物质，而是提取大气热和湿气以及再循环来自放热装置自身的废品。

从二十世纪七十年代早期开始，美国快速创新并逐步推广了目前无处不在的催化转化器，以将有害的汽车排放物重整为更良性的化合物。在过去多于35年的时间里，在汽车上已经安装了超过3亿个催化转化器。通过将吸热反应器与移动式放热反应器如机动车辆的发动机连接，可同时在很多国家可大规模地和快速地引入分散的能源经济。这种扩建将使开发任何广泛或昂贵的集中式基础设施来获得有活力的、有成本效益和无污染的氢经济的需要最小化。

附图说明

图1是说明根据本公开的一些实施方案配置的一个示例性放热反应器的框图。

具体实施方案

下面将参考附图详细描述多个实施方案，其中在多幅视图中相同的附图标记表示相同的部件和组合件。对多个实施方案的参考并不限制本发明的范围，后者仅由所附权利要求的范围限定。另外，本说明书中阐述的任何实施例都不意味着限制，而是仅阐述所要求保护发明的多个可能实施方案中的一些实施方案。

在整个说明书和权利要求中，下列术语采取至少与本文明确相关的含义，除非上下文另有明确的相反指示。下面规定的含义并不是为了限定术语，而仅仅为术语的使用提供说明性实例。没有限定数量的词可包括单数或复数。“在......中”的意思可包括“在......中”和“在......上”。术语“连接”可表示所连接物品之间的直接电连接、电磁连接、机械连接、逻辑连接，而没有任何电的、机械的、逻辑的或其他中间物品。术语“耦联”可指物品之间的直接连接、通过一个或多个中间物的间接连接或者物品之间以可以不构成物理连接的方式的联通。

简言之，本公开涉及一种方法和设备，其捕集、浓缩大气的热和湿气并将其转化成双原子氢和化学计量的氧，以即时用作放热反应器如内燃机、涡轮机或燃料电池的燃料和氧化剂。

图1是示出用于将热水转化成氢和氧的一个示例性吸热反应器，所述吸热反应器用于产生功的放热反应器并与其耦联；它们均根据本公开的至少一些实施方案来布置。

大气热(1)被反向散热器(RR)捕集。反向散热器(RR)设置为利用所捕集的大气热处理冷水(9)以产生温水(4)。大气湿气(2)由除湿器(DH)捕集，所述除湿器设置为从捕集的大气湿气产生微温水(3)。补充模块(RM)设置为处理微温水(3)和温水(4)以产生热水(6)。

依据设备所在的周围环境，可能有必要利用可由微波热源(5)或任意其它合适的辅助热源产生的额外热来增加由补充模块(RM)产生的热水(6)的热。示例性热源可包括红外热源、对流热源、辐射热源、太阳能反射器热源以及任意的其它热源。