从大气中除去二氧化碳和全球恒温器制造技术

用于从大气中除去二氧化碳以降低全球变暖的系统，其包括：空气提取系统，其通过介质从所述大气中收集二氧化碳并从所述介质中除去二氧化碳；封存系统，其隔离所除去的二氧化碳到储存的至少一者的位置且其能增加可再生能源或非燃料产品例如肥料和建筑材料的可得性；和一种或多种能源，其供应工艺热到所述空气提取系统以从所述介质除去所述二氧化碳且其可使所述介质再生以便继续使用。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2008年05月21日、申请号为200880016864.5、专利技术名称为“从大气中除去二氧化碳和全球恒温器”的中国专利申请的分案申请。专利
本专利技术涉及用于从大气中除去温室气体的系统和方法，且具体地涉及用于从大气中除去二氧化碳的系统和方法。具有优先权的相关申请/权利要求本申请是下列美国专利申请中每一者的继续申请且要求它们的优先权：(a)2007年7月6日提交的美国专利申请序列号11/825,468(代理人案号6236.104US)，它又是2007年5月22日提交的美国专利申请序列号11/805,477(代理人案号6236.103US)的继续申请，美国专利申请序列号11/805,477又是2007年5月21日提交的美国专利申请序列号11/805,271(代理人案号6236.102US)的继续申请；(b)2007年5月22日提交的美国专利申请序列号11/805,477(代理人案号6236.103US)，它又是2007年5月21日提交的美国专利申请序列号11/805,271(代理人案号6236.102US)的继续申请；和(c)2007年5月21日提交的美国专利申请序列号11/805,271(代理人案号6236.102US)，它们的标题都是“从大气中除去二氧化碳的系统和方法和使用该系统和方法的全球恒温器(SystemandMethodForRemovingCarbonDioxideFromAnAtmosphereandGlobalThermostatUsingTheSame)”。前述申请中的每一者的内容都通过引用并入本文。专利技术背景当前大量注意力集中在设法实现三个能量相关的和稍微冲突的能量相关的目标：1)为经济发展提供承受得起的能量；2)实现能源安全性；和3)避免由全球变暖所引起破坏性气候变化。已经研究了许多不同方法来解决气候变化，包括增加清洁无污染的可再生能源例如生物燃料、太阳能、风能和核能的使用，努力捕获并封存来自化石燃料设备的二氧化碳排放物以及增加节能效果。这些方法中的一些例如太阳能由于与基于化石的电力的成本相比当前成本高而使其大规模实施受阻，且其它方法例如核能受其环境及安全风险抑制。实际上，对于可再生能源的基础设施和供应发展是此不充分的(例如，我们的能量中仅仅约0.01％由太阳提供)，以致于如果我们要拥有经济繁荣所需的能量且避免可导致冲突的能量不足，则在本世纪的其余时间期间没有避免使用化石燃料的可行途径。由全球变暖引起的气候变化威胁和我们需要使用不损害我们的行星的可再生资源的更普遍认识自1972年的第一个地球日以来已稳定发展。几乎毫无疑问的是，所谓温室气体例如二氧化碳(甲烷和水蒸气为其它主要的温室气体)的量增加将增加本行星的温度。这些温室气体帮助降低从我们的行星逸散到大气中的热量。大气中温室气体的浓度越高，行星将变得越热。存在引起二氧化碳及其它温室气体的量即使在没有人类影响的情况下自然改变的复杂反馈。遍及地质史的气候变化已引起了许多灭绝。对人类引发的气候变化(即全球变暖)的威胁的关注产生了京都议定书，它已经由165个国家批准且为承诺发达国家降低其碳排放的国际协议。政府间气候变化专门委员会(IntergovernmentalPanelonClimateChange，IPCC)认为全球变暖成为威胁的一个原因是随着我们的行星变得更热而使冰川熔融和海洋扩展，引起海平面升高。如果海平面升高即使1米，生活在岛屿或海岸上的刚好在海平面以上的数百万人们也将受到破坏性涨潮威胁，而需要重新安置或建造海堤。还存在气候变化对其它物种的威胁，它将破坏无法适应人类引起的快速气候变化的生态系统。其它威胁包括传染性疾病增加和气候更加恶劣以及源于极端热量的直接威胁。我们可证明使用简单模式处理全球变暖的挑战。使CCA(YN)表示YN年加到大气中的二氧化碳，十亿吨/年。类似地，使CEX(YN)等于提取的量，CEM(YN)为人类散发的量且CN(YN)为由于碳循环中的自然变化而加入或除去的量。现今，陆地每年储存约18亿吨(109吨)二氧化碳且海洋每年储存约105亿吨(注：二氧化碳比碳重3.66倍)，而由人类排放加入的量为约240亿吨二氧化碳。更一般地说，我们具有：(1)CCA(YN)＝-CEX(YN)+CEM(YN)+CN(YN)(2)CA(YN+1)＝CA(YN)+CCA(YN)其中CA(YN)为YN年大气中碳的量，现今27800亿吨二氧化碳。其它形式的碳促进全球变暖，最值得注意的是甲烷，虽然按重量它们代表小组分。如果CEX(YN)设定为零，则可能停止将二氧化碳加到大气中的唯一方式将是降低我们的排放使其等于自然吸收。然而，CN(YN)本身大大改变且可为从大得多的自然碳循环到大气的净附加量，该自然碳循环以约7500亿吨碳/年增加或减少碳。它是在我们的物种存在以前已引起气候变化的该自然平衡的转变且在将来还将继续如此。因此，很明显除了降低人类对于二氧化碳排放的贡献以外没有可除去气候变化风险的解决方案。利用空气提取和增加或降低大气中二氧化碳的量的能力，在原理上可补偿其它温室气体例如甲烷，这可改变其浓度且引起气候变化。因此，存在对于降低通过燃烧化石燃料产生的大气中的二氧化碳的量且对于提供低成本无污染的可再生能源作为化石燃料替代物的系统和方法的广泛认可的需要。专利技术概述根据本专利技术的示例性实施方案，用于从大气中除去二氧化碳以降低全球变暖且可增加可再生能源或非燃料产品例如肥料和建筑材料的可得性的系统包括：空气提取系统，其通过介质从所述大气中收集二氧化碳并通过使用工艺热来加热所述介质而从所述介质中除去二氧化碳；收集系统，其隔离所除去的二氧化碳到可再生碳燃料的封存、储存和产生中的至少一者的位置；和一种或多种能源，其供应工艺热到所述空气提取系统以从所述介质中除去二氧化碳。在至少一个实施方案中，所述一种或多种能源选自由以下各者组成的能源的集合：化石燃料、地热能源、核能、太阳能、生物质能源及其它可再生能源。在至少一个实施方案中，所述空气提取系统包含空气接触器，该空气接触器包括从大气中吸收二氧化碳的介质。在至少一个实施方案中，所述空气接触器选自由以下各者组成的空气接触器的集合：对流塔、吸收池、填充涤气塔和气体分离系统，一些具有带有从空气中提取二氧化碳的介质的薄饼状区域的基材。在其广泛上下文内，本专利技术设想在其中使空气与提取CO2的介质接触的结构。当前，在最有可能的实施方案中，该结构将具有垂直于空气流的大面积且在空气流动方向上非常薄，其中介质为多孔基材，结合CO2的胺或替代物附着到其表面上，该介质也将具有大的横截面且象容纳它的接触器结构一样非常薄。在至少一个实施方案中，所述介质选自由以下各者组成的介质的集合：液体、多孔固体、气体和它们的混合物。在至少一个实施方案中，所述介质为NaOH溶液。在至少一个实施方案中，所述介质包含胺。在至少一个实施方案中，所述空气提取系统收集二氧化碳且所述封存系统隔离所除去的二氧化碳。在至少一个实施方案中，所述位置为地下。在至少一个实施方案中，所述位置处于所述系统的一个或多个其它部件的逆风向的远处。根据本专利技术的示例性实施方案，用于从大气中除去二氧化碳以降低全球变暖且增加可再生能源的可得性的方法包括以本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过从大气中除去二氧化碳以降低全球变暖来控制行星大气的平均温度的方法，所述方法包括：设置多个CO2‑提取系统，其分布在地球的每个有人居住的大陆上，临近CO2的化石燃料发电源，每个所述CO2‑提取系统包括负载在多孔固体基材上的用于从环境大气空气中吸收CO2的胺吸收剂；封闭的再生系统，其用于通过将CO2从所述吸收剂驱除到所述再生系统中来再生所述固体吸收剂；封存系统，其隔离从所述吸收剂除去的二氧化碳用于在其它工艺中的储存或用途；所述CO2‑提取系统对大气开放以使得空气能够流过负载的胺吸收剂；所述封闭的再生系统包括封闭室、温度小于约120℃的蒸汽源、和用于将所述蒸汽导引到封闭室中的负载的吸收剂上以从所述吸收剂分离CO2并再生所述吸收剂的管路；和所述封存系统包括除去装置以从所述封闭室除去再生的CO2并将其分离以用于封存或进一步的用途；在对大气开放和在封闭室内之间移动所述负载的吸收剂；其中所述多个系统共同地受到控制以使得所述多个系统一起行动能有效地从大气中提取足够的二氧化碳以对全球变暖和气候变化产生效果。

【技术特征摘要】
2007.05.21 US 11/805,271;2007.05.22 US 11/805,477;1.通过从大气中除去二氧化碳以降低全球变暖来控制行星大气的平均温度的方法，所述方法包括：设置多个CO2-提取系统，其分布在地球的每个有人居住的大陆上，临近CO2的化石燃料发电源，每个所述CO2-提取系统包括负载在多孔固体基材上的用于从环境大气空气中吸收CO2的胺吸收剂；封闭的再生系统，其用于通过将CO2从所述吸收剂驱除到所述再生系统中来再生所述固体吸收剂；封存系统，其隔离从所述吸收剂除去的二氧化碳用于在其它工艺中的储存或用途；所述CO2-提取系统对大气开放以使得空气能够流过负载的胺吸收剂；所述封闭的再生系统包括封闭室、温度小于约120℃的蒸汽源、和用于将所述蒸汽导引到封闭室中的负载的吸收剂上以从所述吸收剂分离CO2并再生所述吸收剂的管路；和所述封存系统包括除去装置以从所述封闭室除去再生的CO2并将其分离以用于封存或进一步的用途；在对大气开放和在封闭室内之间移动所述负载的吸收剂；其中所述多个系统共同地受到控制以使得所述多个系统一起行动能有效地从大气中提取足够的二氧化碳以对全球变暖和气候变化产生效果。2.权利要求1的控制行星大气的平均温度的方法，其中所述多个系统分布在地球的每个有人居住的大陆上，临近重要的CO2生产源。3.权利要求1的方法，其中来自封存系统的CO2包含浓缩的蒸汽，并且所述方法进一步包括压缩CO2以分离水并形成液态形式的CO2。4.权利要求1的方法，其中用于封闭的再生系统的蒸汽源包括工艺热源。5.权利要求1的方法，其中所述CO2的化石燃料发电源产生热量，所述热量被封闭的再生系统使用以在约100-120℃范围内的温度下从所述介质中除去二氧化碳。6.权利要求5的方法，其中所述空气提取系统收集二氧化碳且所述封闭的再生系统使用由CO2的化石燃料发电源供应的蒸汽形式的热量分离所除去的二氧化碳。7.权利要求1的方法，其中所述多个CO2提取系统的至少一个的位置为地下。8.权利要求1的方法，进一步包括在开放大气和封闭的再生系统之间移动负载在多孔固体基材上的胺吸收剂，且其中在从大气中吸收CO2期间，所述用于吸收CO2的负载在多孔固体基材上的胺吸收剂位于对环境大气空气开放的位置，并且其中所述系...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·艾森伯格尔，格雷谢拉·奇奇尔尼斯基，
申请(专利权)人：彼得·艾森伯格尔，格雷谢拉·奇奇尔尼斯基，
类型：发明
国别省市：美国;US