[发明专利]用于燃料生产的方法和系统

权利要求书

1.一种用于产生包含一个或多个碳原子的碳产物(C1+产物)的系统，其包括：

第一隔室；

第二隔室；以及

分离单元，其分离所述第一隔室和所述第二隔室，其中所述分离单元包括(i)阳极、(ii)阴极和(iii)包括多个孔的膜，其中所述多个孔被配置用于使所述第一隔室与所述第二隔室流体连通，

其中所述阴极和所述阳极被配置为：在所述阴极和所述阳极之间施加电压的同时，将所述含碳材料在所述第一隔室中还原为所述C1+产物，以及

其中所述多个孔被配置为将所述C1+产物从所述第一隔室引导到所述第二隔室。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括与所述第一隔室流体连通的气体接触器，其中所述气体接触器被配置为使所述含碳材料与水接触以产生包含所述含碳材料的溶液。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述膜包括一种或多种选自碳纳米管、碳纳米球、碳纳米洋葱、石墨烯和多孔热解碳的材料。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述阴极还包含催化剂。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述催化剂包括金属纳米颗粒。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述金属纳米颗粒包括选自铜、镍、铂、铱、钌、钯、锡、银和金的金属。

7.根据权利要求4所述的系统，其中所述催化剂是N掺杂的。

8.根据权利要求1所述的系统，进一步包含电压源，所述电压源配置为供应所述电压。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述电压源包括可再生电源。

10.根据权利要求8所述的系统，其中所述电压源包括一个或多个选自光伏电源、风力电源、地热电源、水力电源、潮汐电源和核能电源的成员。

11.根据权利要求1所述的系统，还包括在所述阴极和所述阳极之间的离子交换膜。

12.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统被配置为对所述C1+产物具有至少约70％的单程选择性。

13.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个孔中的孔具有小于或等于约5微米的孔径。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述孔径小于或等于约500纳米。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述孔径小于或等于约100纳米。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述孔径小于或等于约50纳米。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述孔径小于或等于约10纳米。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述孔径小于或等于约5纳米。

19.根据权利要求1所述的系统，其中所述C1+产物包含一个或多个选自甲醇、乙醇、丙醇和丁醇的成员。

20.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一隔室包括所述阴极，并且所述第二隔室包括所述阳极。

21.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一隔室包括所述阴极和所述膜。

22.根据权利要求1所述的系统，其中所述分离还包括提取器。