在本发明专利技术的一个实施方案中，提供了一种用于提供材料资源的可再生源的系统，所述系统包括：可再生能的第一源；来自第一材料源的第一材料流；与所述可再生能的第一源和所述第一材料流相连的电解器，其中所述电解器被构造为通过电解产生第一材料资源；处理器，所述处理器用于进一步处理或使用所述材料资源以产生第二材料资源，其中所述处理器包括太阳能收集器且其中所述太阳能收集器被构造为向所述第一材料资源提供热以便解离；和材料资源储存器，所述材料资源储存器与所述电解器相连以自所述电解器接收材料资源或向所述处理器提供材料资源以进一步处理或使用。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关_请的交叉引用本申请要求2010年2月13日提交的标题为“FULL SPECTRUM ENERGY ANDRESOURCE INDEPENDENCE”的美国临时申请号61/304，403,2010年2月17日提交的标题为 “ELECTROLYTIC CELL AND METHOD OF USE THEREOF” 的美国专利申请号 12/707，651、2010 年 2 月 17 日提交的标题为 “ELECTROLYTIC CELL AND METHOD OF USE THEREOF” 的PCT 申请号 PCT/US10/24497、2010 年 2 月 17 日提交的标题为“APPARATUS AND METHOD FORCONTROLLING NUCLEAT I ON DURING ELECTROLYSIS” 的美国专利申请号 12/707，653、2010 年2 月 17 日提交的标题为 “APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING NUCLEAT I ON DURINGELECTROLYSIS”的 PCT 申请号 PCT/US10/24498、2010 年 2 月 17 日提交的标题为“APPARATUSAND METHOD FOR GAS CAPTURE DURING ELECTROLYSIS” 的美国专利申请号 12/707，656、2010年 2 月 17 日提交的标题为 “APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING NUCLEAT I ONDURING ELECTROLYSIS” 的 PCT 申请号 PCT/US10/24499 和 2009 年 8 月 27 日提交的标题 为 “ELECTROLYZER AND ENERGY INDEPENDENCE TECHNOLOGIES” 的美国临时专利申请号61/237,476的优先权和权益。这些申请各自通过引用全文并入本文中。
技术介绍
水生植物和地被植物，特别是农田和森林，是必不可少的ニ氧化碳收集器、无数野生生物的天然栖息地及用于从纸制品到建筑材料等应用的纤维的源。由于非本土害虫的引入和温室气体加剧的气候变化使得森林易受传染病、火、风、洪水和干旱灾害的侵害，故几乎所有大洲均已发生森林荒废。在整个南美洲、中美洲和北美洲，森林火灾已毁坏数目庞大的因干旱和疾病而不堪ー击或死亡的立木。这构成纸浆和建筑材料的巨大损失。火灾和腐烂还产生温室气体如ニ氧化碳和甲烷，其将进ー步损害全球大气。至关重要的是提供可以将植物性生物质在其因火灾、腐朽、洪水和侵蚀而损失之前快速转化为燃料、电和有价材料的可再生供给源的实用解决方案。必然的目标是促进健康森林、作物和其他地被的快速再建以及促进从为改善森林状况和防止有害火灾的蔓延而规定的抚育间伐和灌丛砍伐生产燃料和截存的碳价值。对氢、氧、甲烷、碳和其他可通过原料如生物质废弃物的热化学和/或电解解离提供的产品的需求已增长。通过热化学方法解离生物质的以往努力真正从1792年WilliamMurdock通过水蒸汽与供碳体如泥煤、煤和木炭的反应制氢开始。新近，水蒸汽转化已被石油エ业广泛采用以从石油、天然气和其他化石原料制氢。ニ氧化碳和甲烷向全球大气中的释放导致气候变化，这样的气候变化威胁着全部生命物种中高达1/3的灭绝。克服大气因温室气体而退化的努力在Martin M. Halmann和 Meyer Steinberg 的“Greenhouse Gas Carbon Dioxide Mitigation Science andTechnology，.、在 John A. List 的 “Recent Advances in Environmental Economics” ネロ在 John Gale 的“Greenhouse Gas Control Technologies Proceedings of the 6—International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies” 中有述及。制甲烷和氢的替代方法是通过分解蒸馏和缺氧热解。还有人利用落水、风、太阳和化石能源来产生用于通过电解分解水的电。Victoria M. Laube和Stanley Martin在uConversion of Cellulose to Methane and Carbon Dioxide by Triculture ofAcetivibrio Cellulolyticus Desulfovibro sp. , and Methanocarcina Barkeri，，(カロ革大国家研究委员会)中描述了使用微生物气化纤维素的用途。还熟知的是，在较大物种如牛属动物和白蚁之间存在共生关系，牛属动物摄取木质纤维素并因其消化系统中这类产甲烷微生物的寄生而产生甲烷和ニ氧化碳。出版物如“Hydrogen Production From Water By Means of Chemical Cycles，，,Glandt, Eduardo D.,矛ロ Myers, Allan L. , Department of Chemical and Biochemica丄Engineering, University of Pennsylvania, Philadelphia, PA 19174, IndustrialEngineering Chemical Process Development, Vol. 15, No. I, 1976 :“Hydrogen As AFuture Fuel ”，Gregory, D. P. , Institute of Gas Technology 中已述及为提供减少这些方 法所遭遇的问题的技术所作的努力。伴随这类系统的问题包括能量转化效率低下，固定设备和基础设施改良成本不可接受地高，扩大規模以解决重大问题如森林转换时存在困难，及运转成本高。此外，现有技术方法需要非常大量地释放ニ氧化碳。在这类过程中对氢和/或甲烷及其他产品加压所需的压缩机需要相当大的资本支出、大的电消费和温室气体的伴随产生、以及高的运转成本。此外，不可接受的维护需要和高的修理费用已挫败这类方法。现有废弃物转能量技术克服因全球大气中温室气体积聚所致的日益增长的气候变化问题的能力严重受限，如果不是起相反作用的话。总而言之，现有技术太昂贵、太浪费且太污染。因此，本专利技术的一些实施方案的目的是提供通过可再生养分资源的一体化全面生产实现可持续经济发展的系统和方法，其可包括使用电化学或电解电池分离地产生养分资源的用途及使用其分离地产生养分资源的方法，以解决ー个或多个上述问题。
技术实现思路
在本专利技术的一个实施方案中，提供了一种用于提供材料资源的可再生源的系统，所述系统包括可再生能的第一源；来自第一材料源的第一材料流；与所述可再生能的第一源和所述第一材料流相连的电解器，其中所述电解器被构造为通过电解产生第一材料资源；用于进ー步处理或使用所述材料资源以产生第二材料资源的处理器，其中所述处理器包括太阳能收集器且其中所述太阳能收集器被构造为向所述第一材料资源提供热以便本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.08.27 US 61/237,476;2010.02.13 US 61/304,403;1.一种用于提供材料资源的可再生源的方法，所述方法包括 提供可再生能的第一源； 提供来自第一材料源的第一材料流； 提供与所述第一材料流和所述可再生能的第一源相连的电解器，其中所述电解器自所述第一材料流通过电解产生材料资源； 向第一处理器提供所述材料资源以进一步处理或使用。2.根据权利要求I所述的方法，其中所述材料资源包含氢。3.根据权利要求I所述的方法，其中所述材料资源包含基于碳的材料。4.根据权利要求I所述的方法，其中所述材料资源包含烃。5.根据权利要求I所述的方法,其中所述材料资源包含基于氮的材料。6.根据权利要求I所述的方法，其中所述第一材料源选自有机材料、生物质和生物废弃物。7.根据权利要求I所述的方法，所述方法还包括通过对来自所述第一处理器的所述材料资源加热而进一步处理所述材料资源的步骤。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一处理器包括太阳能收集器。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述太阳能收集器与所述电解器相连。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述太阳能收集器包括太阳光集中镜。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述太阳光集中镜包括抛物面镜、球面镜或定日反射镜阵列。12.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括第一补充热源以补充或替代来自所述太阳能收集器的热。13.根据权利要求11所述的方法，其中所述材料资源包含甲烷，所述进一步处理所述材料资源的步骤包括解离所述甲烷以产生碳和氢。14.根据权利要求4所述的方法，其中向所述第一处理器提供所述第一材料资源以进一步处理或使用的步骤包括将所述烃转化为氢和碳。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述材料资源还包含二氧化碳。16.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括将所述氢转化为能量的步骤。17.根据权利要求14所述的方法，其中所述电解器被构造为可以可选择地逆转运行而作为燃料电池，且所述将所述氢转化为能量的步骤包括所述电解器作为燃料电池的运行。18.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括将所述碳转化为一种或多种耐用品的步骤。19.根据权利要求18所述的方法，其中所述一种或多种耐用品包括供用于提供所述可再生能的第一源的步骤中的一种或多种耐用品。20.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括提供所述二氧化碳用于农业用途的步骤。21.一种用于提供材料资源的可再生源的系统，所述系统包括 可再生能的第一源； 来自第一材料源的第一材料流； 电解器，所述电解器与所述可再生能的第一源和所述第一材料流相连，其中所述电解器被构造为通过电解产生第一材料资源； 处理器，用于进一步处理或使用所述材料资源以产生第二材料资源，其中所述处理器包括太阳能收集器且其中所述太阳能收集器被构造为向所述第一材料资源提供热以便解尚；和...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗伊·E·麦卡利斯特，
申请(专利权)人：麦卡利斯特技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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