JP2014509361A - 自動車内燃機関排気ガスに由来するｃｏ２の車両内回収及び貯蔵のための廃熱を利用する直接高密度化方法及びシステム - Google Patents

自動車内燃機関排気ガスに由来するｃｏ２の車両内回収及び貯蔵のための廃熱を利用する直接高密度化方法及びシステム Download PDF

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Abstract

大気へ排出されるＣＯ２の量を縮小するために、車両に動力を供給するのに用いられる炭化水素燃料を燃料とする内燃機関（ＩＣＥ）によって放出されるＣＯ２含有の排気流の車両内蔵の処理についての方法とシステムが記載され、ａ．車両に搭載された第１の廃熱回収区域；ｂ．高密度化区域；ｃ．分離区域；ｅ．排気ガス導管を含む。
【選択図】 図４

Description

本発明は、廃熱を生成する内燃機関及び他の熱機関によって動力が供給される車両の排気ガス流からの二酸化炭素排出の削減に関する。
現在受け入れられている考えは、地球温暖化が二酸化炭素（ＣＯ２）及びメタン（ＣＨ４）のような温室効果ガスの排出が原因であるということである。現在、人間に起因する地球規模なＣＯ２放出の約４分の１は、移動発生源すなわち、内燃機関（ＩＣＥ：Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅ）によって動力が供給される自動車、トラック、バス、及び列車から生じるものと見積もられる。この比例的な寄与は、開発途上国の自動車及びトラック所有の予測される急増で近い将来に急速に増大するであろう。現在、輸送セクタは、原油のための主要輸出先であり、また、ＣＯ２放出の制御は、環境上の責任と、代替技術（例えば、電動機と蓄電池によって動力が供給される自動車）からの挑戦に直面した輸送セクタにおける原油市場の生存を維持するための望ましい目標の両面性を有する。
移動発生源からの二酸化炭素管理は、移動発生源に動力を供給するＩＣＥの、空間と重量の制限、スケールの任意の経済性の欠如、及び稼働の動的性質を含む多くの課題を有している。
燃焼ガスからのＣＯ２の捕集のための先行技術方法は、発電所のような固定汚染源に主に注目した。移動発生源からのＣＯ２放出を削減する問題に対処するものは、酸素を使用する燃焼を採用し、ＣＯ２捕捉剤を再生及び再使用するための手段及び／又は、熱源から回収された廃熱の利用を提供しない。酸素のみを使用する燃焼は、酸素と窒素の分離を必要とし、これは、排気ガスからＣＯ２を分離することよりも多くのエネルギーが必要となり、もしも車両に搭載されて試みられたならば、当該分離問題はさらに困難になるであろう。
ＣＯ２捕集技術の焦点は、静止の、すなわち固定発生源に関して当てられている。移動発生源からのＣＯ２の捕集は、それが規模の非経済性を伴う分布システムを含んでいるので、高価すぎると一般に考えられてきた。かかる問題の解決策は、車両の内蔵（ｏｎ−ｂｏａｒｄ）空間の制限、付加的なエネルギー及び装置の必要条件、及び車両の稼働サイクル（例えば、急加速及び減速の断続的な期間）の動的な性質により、非実用的とみなされていた。
したがって、本発明の目的は、かかる課題に対処し、ＣＯ２の一時的な内蔵の貯蔵によって、車両からのＣＯ２放出を効率的かつコスト効率が良く削減する方法、システム及び装置を提供することである。そのようなシステムの大量生産に対する適応性は、これらの移動発生源の分配される性質に関連した他のコストを少なくとも部分的に相殺するであろう。
発明のさらなる目的は、ＣＯ２を必要とする或いは、永久貯蔵場所に送る、多くの商用及び工業プロセスの内のいずれでも利用することができるように、従前は自動車から大気へ放出されていた、実質的に純粋なＣＯ２を捕集し格納するように適応されるシステム及び方法を提供することである。
本書で使用される用語「内燃機関（Internal Combustion Engine）」又はＩＣＥは、炭素含有の燃料が燃焼されて、動力または仕事を生み出し、除去または放散されなければならない廃熱を生成する熱機関を含む。
本書で使用される用語「移動発生源（mobile source）」は、ＣＯ２を含有する排気ガス流を生み出す１つ以上の内燃機関によって動力が供給され、物品及び／又は人々を輸送するために使用されることができる既知の運搬手段の広い種類の内の任意のものを意味する。これは、ＩＣＥからの排気が大気中に放出される前に導管へ放出される、地上移動の全ての種類のエンジン駆動車両、飛行機、及び船を含む。
本書で使用される用語「車両(vehicle)」は、便宜的な略語として理解され、「移動発生源」と同義であり、上で使用されたように、一般に、「運搬（conveyance）」を伴う。
本書で使用されるように、用語「廃熱(waste heat)」は、典型的なエンジンが生み出す熱であり、主として、高温排気ガス（約３００°−６５０°Ｃ）及び高温冷却剤（約９０°−１２０°Ｃ）に含まれる。追加の熱がエンジンブロックから出射され、その排気ガスがマニホールド、配管、触媒コンバータと消音器を含む関連コンポーネント、及び他のコンポーネントを通過して、対流及び放散によって失われる。この熱エネルギーの合計は、典型的な炭化水素（ＨＣ）燃料が提供するエネルギーの約６０％になる。
本書で使用される用語「熱回収（ＨＲ:Heat Recovery）装置」は、顕熱を電気的なエネルギーあるいは機械的作用（例えばＣＯ２を圧縮するために使用することができる運動）に変換する様々な装置の内のいずれかである。
（発明の要約）
上述の目的及び他の利点は、大気へ放出されるＣＯ２の量を減らすために、車両に動力を供給するのに使用される炭化水素を燃料とする内燃機関（Internal Combustion Engine：ＩＣＥ）によって放出されるＣＯ２含有の排気ガス流の車両内処理のための方法及びシステムを広く含み、以下を含む本発明によって得られる：
ａ．高温の排気ガス流を受け入れ、熱交換関係に通して、低温で放出するための車両に搭載された第１の廃熱回収区域、
かかる第１の廃熱回収区域は、熱交換関係に渡すためにＩＣＥから高温排気ガス流を受け入れるための流入口、及び冷却された排気ガス流のための流出口を備えた少なくとも１つの熱交換器をさらに含み、
かかる熱交換器は、さらに、第１の温度で熱交換流体を受け入れるための流入口、及び第２の温度で熱交換流体を放出するための流出口を含む；
ｂ．前記第１の廃熱回収区域からの排気ガス流放出流出口と流体連結する高密度化区域、かかる高密度化区域は、少なくともＣＯ２を液化し、かつ低減されたＣＯ２容量の処理された排気ガス流を産出する、ＣＯ２温度及び容量を低減するための手段を含む；
ｃ．前記高密度化区域と連通し、処理された排気ガス流のための放出流出口を備える分離区域；
ｄ．車両に搭載された一時的貯蔵容器のために高密度化されたＣＯ２を受け入れるための貯蔵区域；及び、
ｅ．前記分離区域からの処理された排気ガス流と流体連結する排気ガス導管。
上に記載された方法及びシステムへの代替実施形態では、ステップ（ａ）に記載された熱交換は、以下により詳細に説明されるように、知覚可能な熱を直接回収するための１つ又は複数の熱電素子に熱排気ガスを渡し、そこでエネルギー（例えば電気）に転換することにより遂行されることができる。多数の熱電素子が使用される場合、それらは、同じ温度で並列に、あるいは継続的により低い温度で直列に稼働されることができる。この実施形態では、熱交換器の使用は、任意的であり省略することができる。
本発明は、実質的に純粋なＣＯ２の直接の高密度化及びエンジン排気ガスからの分離、及び、密度が高められたＣＯ２を後に種々様々の既知の商用・工業的用途の任意のものに使用するため又は永久貯蔵場所に輸送するために車両内で一時的に貯蔵するための方法及びシステムを提供する。高密度化ステップに必要とされるエネルギー量の全てあるいは一部は、エンジンの廃熱に由来するものであり、排気ガス流、エンジンの冷却システム、及びエンジンブロック及び関連する金属構成部を含むことができる。発明の環境上の利点は明白である。
発明の方法及びシステムは、車両に動力を供給するために使用される炭化水素の燃焼によって生成された廃熱を使用する高密度化及び一時的な内蔵の貯蔵装置によって、燃焼後の効率的なＣＯ２捕集のための様々なコンポーネントを統合する。上に注記されたように、典型的なエンジンが合計を生む廃熱は、典型的な炭化水素（ＨＣ）燃料が提供するエネルギーの６０％になる。このエネルギーは、図１中に示されるように、主として高温排気ガス（約３００℃乃至６５０℃）及び高温冷却液（約９０℃乃至１２０℃）が含まれる。追加的な熱も、エンジンブロック及びそれに関連するコンポーネント、そして、排気ガスが渡される多岐管、排気管、触媒コンバーター及び消音器を含む他のコンポーネントからの対流及び放射によって、放出され失われる。
エネルギーは、排気ガスからＣＯ２を分離して、かつ、効率的な内蔵の貯蔵装置用に、産出されたＣＯ２の全てあるいは一部を圧縮し及び液化し、或いは凍らせるために必要である。このエネルギーは、通常、仕事と熱エネルギーのミックスである。エネルギーの仕事成分は、廃熱の一部を使用してこの仕事を生産することにより生成される。
ＣＯ２高密度化サイクルの稼働立ち上げ時に、あるいは特別の必要のために、エンジン出力の一部、あるいは内蔵のバッテリーに格納された電気が使用されて、仕事／エネルギーの必要量の全てあるいは一部を提供することができる。通常の動作中に、高密度化及び捕集に必要なエネルギーの少なくとも一部は、廃熱から来るであろう。
排気ガスからのＣＯ２分離は、窒素ガス、水蒸気及び任意の残りのＣＯ２から容易に分離されることができる液体か固体を形成するために、ガスのＣＯ２の相変化によるのが効果的である。効率的な一時的な内蔵の貯蔵装置のためのＣＯ２の高密度化は、圧縮、液化及び／又は（例えばドライアイスを形成するための）冷凍及び（または）結氷によって遂行され、最終密度が４６０−１６００ｋｇ／ｍ３の範囲になる。高密度化ステップに必要な仕事エネルギーの一部あるいは全ては、システムと稼働環境の特定の必要条件に基づいて選択される熱電転換装置の使用により、通常、大気に失われる熱に由来する。この相変化を達成する方法は、当該分野で知られている。移動発生源に搭載されて利用可能な制限のある容量における特定の用法は、様々な相互関係がある要因の分析を必要とする。
相変化によってＣＯ２を捕集することは、冷却、圧縮及び／又は冷凍が必要とされる。後の２つのプロセス段階は、廃熱の回収に関連したエネルギーの一部或いは全ての利用によって遂行されることができる。内部冷却は、圧縮ガスの膨張によって比較的容易に達成され得る。特に、圧縮機及び／又は熱交換によりガス輸送導管から熱を除去している間、及び、ＣＯ２の全ての或いは一部の相変化を達成するために圧縮されたＣＯ２の膨張に続いて、かかるＣＯ２は、圧縮されることができる。
以前に注記されたように、本発明のプロセスに従って、冷却、圧縮及び／又は冷凍により、液体または固体（ドライアイス）のいずれかを形成することで、排気ガス流から分離される。周囲の温度で、ＣＯ２は、液体として存在することができる。ＣＯ２の臨界点は、３１°Ｃ及び７３バールである。固体のドライアイスを形成する液体の凝固点は、−７８°Ｃである。したがって、凝固には非常に大きな温度減少を必要とするが、その密度は約１．４乃至１．６ｇ／ｃｍ３と高く、それゆえに、燃料補給及び／又は適切な受け入れ設備への配達まで、ＣＯ２を格納するのに必要な車両搭載スペースを縮小する。
冷却のためのエネルギー必要量は、以下に記述されるプロセスに由来することができる。
１．圧縮のために力学的エネルギーが必要とされる圧縮冷却サイクルは、廃熱を電気または機械的仕事に変換する熱回収（ＨＲ）ユニットから得られる。さらに、力学的エネルギーのうちの幾らかは、大気へ放出されるＣＯ２排気ガスを膨張させることによって回収される。
２．吸着または吸収の冷却サイクルに廃熱が直接供給され、かかるサイクルは、可動部を有しておらず、したがって、エンジンの電動機構からの仕事のうちのいずれも失わせない。
３．収集及び一時的な搭載の貯蔵装置のための液体または固体の形態でのＣＯ２の促進に帰着する、排気ガスの急速膨張及び冷却のための亜音速又は超音域ノズルの使用。
部分的な圧縮は、ターボチャージャーを通じて排気ガスを渡すことにより達成され、それにより、排気ガス流のフローエネルギーのうちの幾らかを回収することができる。
本発明は、車両に廃熱として内蔵され利用できるフリーエネルギーを用いることにより、ＣＯ２の少なくとも１つの部分の密度を高め、車両から除去されることができ燃料補給あるいは他の適切な設備で回収されるまでの一時的貯蔵装置用にその容量を著しく縮小し、スペース制限及び補助電源の必要性という問題を解決する。本発明は、（ａ）エンジン排気ガスからＣＯ２の全てまたは多くの部分を除去するための冷却及び分離方法、（ｂ）エンジン廃熱の幾らかを使用して実質的に純粋なＣＯ２を回収すること、（ｃ）エンジンの廃熱の幾らかを力（つまり仕事エネルギー）に転換すること、及び、（ｄ）この力を使用し、必要ならば、一時的な内蔵の貯蔵装置用にＣＯ２の密度をさらに増加させること、を含む。高密度化により捕集のためのエネルギーを供給する廃熱の使用は、排気流中の窒素からＣＯ２を分離する過程を単純化し、コストを著しく引き下げ、また、高密度化は、ＣＯ２の一時的な内蔵の貯蔵のための必要容量を縮小する。
本発明は、さらに１つ又は複数の圧縮機を稼働するために、エンジンの仕事のある部分の任意的な使用を含む。かかるエンジンの仕事は、該エンジンが減速モードで作動しており、エンジンを遅くする働きをするであろう場合、及びエンジンがアイドリング状態である場合に利用することができる。内蔵のプロセッサ及び制御機は、予め定義された適切なエンジン稼働状況で該エンジンへのＣＯ２圧縮機駆動リンクを取るために利用することができる。
本発明は、化石に基づく、または炭化水素燃料の燃焼によって作動する乗用車、トラック、バス、丈夫な車両、列車、船、飛行機及びその他同種のもののような、広範囲の移動発生源で使用されることができる。本発明のシステム及び装置は、新たな移動発生源に、及び／又は既存の移動発生源を改造することによって、実装されることができる。
本発明は、様々なコンポーネントの統合に基づいて、車両のＩＣＥから回収された廃熱を使用して、燃焼後の効率的なＣＯ２高密度化、及び、続く車両搭載の一時的貯蔵装置のためのシステムを形成する。かかるシステムは、（ａ）廃熱及び関連するエネルギーの一部を回収し、それによりエンジン排気ガス流のＣＯ２及び他の成分の温度を降下させる第１の熱交換区域、（ｂ）廃熱のうちの幾らかが力（仕事エネルギー）に変換される転換区域、及び、（ｃ）一時的な内蔵の貯蔵装置のために、廃熱に由来する力が捕集されたＣＯ２の密度を増加させるために使用される高密度化区域、を含むことができる。本発明の方法の実施において、システムを稼働させるのに必要なエネルギーの全てあるいは本質的な部分は、エンジン廃熱から来る。
高密度化に必要とされる総仕事エネルギーの少なくとも一部は、かかる廃熱から、熱電変換の使用により得られる。本発明の実施形態では、密度が高められたＣＯ２の一部が液体として、及び他の部分が固体の形態で、維持され格納されるであろう。ＣＯ２捕集サイクルの稼働立ち上げ中に、あるいは、他の特別の稼働上のニーズの要求に合致して、エンジンの出力の一部、またはそうでなければ搭載されたバッテリーに貯蔵された電気が使用されることができる。システムの正常な定常的な稼働中に、ＣＯ２捕集及び高密度化に必要とされるエネルギーの少なくとも一部は、ＩＣＥの廃熱から来るであろう。
固定発生源からのＣＯ２放出を減少させるための先行技術のプロセスを凌ぐ本発明により得られる１つの利点は、廃熱を含む流体温度を相対的に高いものから適度にすることの即時の有効性である。石炭またはガス燃料の発電設備からの燃焼ガスの温度は、燃料のエネルギー価を最大限にし、かつＳＯｘ及び廃熱のような汚染物質の環境への放出を最小限にするために、より多く引き下げられるので、熱エネルギーのコストは、固定発生源からＣＯ２を捕集するための費用の主要な品目である。
本発明は、以下に、同一又は同様の要素が同一番号により識別される添付図面を参照してさらに説明される。
先行技術とみなされる典型的な内燃機関によって、熱し、動力供給する炭化水素燃料エネルギーの転換の概要を表した図である。 図１を組込み、本発明の方法を概要的に表す図である。 本発明のシステムで使用された方法及び装置の１つの実施形態を概要的に表す図である。 本発明のシステムで使用された方法及び装置の他の実施形態を概要的に表す図である。 本発明のシステムで使用された方法及び装置の更なる実施形態を概要的に表す図である。
（発明の詳細な説明）
図２の概要的な例示は、排気ガス流におけるＣＯ２の液化及び／又は固化による分離のために、本発明の直接の高密度化方法の概観を提供するものであり、ここでは、高密度化を達成するために、燃料の燃焼に由来する廃熱エネルギーが他の形態に変換される。
本発明の特定の３つの実施例が、図３乃至図５で概要的に例示される。図３は、圧縮ベースのプロセスを例示する。システムで使用するために回収される廃熱のうちの幾らかを、電気的あるいは力学的エネルギーに変換するために、高温排気ガス流２０は、高温（３００℃から６５０℃）で作動する第１の熱回収（Heat Recovery：ＨＲ）ユニット３０を通過する。冷却された排気ガス流２２は、続いて、ターボチャージャー１００を付加的に通過し、その圧力が増加させられ、また、かかる排気ガス流は分割されて、当該分割された一部分２４がＣＯ２高密度化のために処理され、その残部２７が大気へ直接放出される。この付加的な分割は、主として、ＣＯ２高密度化及び車両搭載の貯蔵装置に利用可能なエネルギーに関しての排気ガス流の流速に基づいて決定される。
圧縮された排気ガス流２４は、次に、先のＨＲ３０よりも低温で作動する第２の熱回収ユニット３２を通過する。凝縮可能に存在する水蒸気の大部分は、液体流２５として除去され、また、付加的な廃熱は、電気的あるいは力学的エネルギーに変換される。冷却されたガスは、続いて圧縮機１１０に到達し、その圧力が、さらなる処理により液体または固体のＣＯ２を産出する点に増加される。１１０でのこの圧縮ステップは、排気ガス流の温度を高くするものであり、その結果、それが第３の熱回収ユニット３４を通過することで、付加的電気的または力学的エネルギーが回収される。熱回収ユニット３４は、さらに、小さな外部冷却サイクル６０の一部として機能する。かかるＨＲユニット３４で冷却された排気ガス流２８は、続いて絞り弁６２を通過し、ここで急速に冷却されて、ＣＯ２の全てあるいは一部が液体または固体相に凝縮し、流れ６４として分離容器８０に渡される。窒素は、１２６°Ｋの非常に低い臨界点を持つことから、これらの稼働状況の下では凝縮しない。凝縮されたＣＯ２ ６６は、残りの気体（主に分離容器８０中の窒素及び幾らかの凝縮されなかったＣＯ２）から分離される。ＣＯ２は、こうして密度が直接高められ、また、同時に、残りの排気ガスから分離される。窒素及び他のガスは、ターボ装置または拡張タービン１１２を通過し、ここで、高圧ガスが膨張させられ、タービン翼に作用してタービン軸を回転させる。機械的仕事の抽出に続いて、ＣＯ２含有量が縮減された残りの排気ガス流５２は、大気に放出される。圧縮機１１０を実行するのに必要なエネルギーは、熱回収装置及び／又は拡張タービン１１２によって供給されることができる。
図４は、吸収冷却サイクルに基づくプロセスを例示する回路図である。このプロセスは、高温熱源及び低温ヒートシンクに基づいて作動する冷却ユニット９０を使用する。高温排気ガス流２０は、熱交換器３１中の冷媒９２と接触する高温熱源及びこれらの間の温度差動を提供し、環境大気熱交換器９４は、冷却ユニット９０の稼働のために低温ヒートシンクを供給するのに概ね十分である。ターボチャージャー１００及び熱回収ユニット３２は、図３と共に上述されたのと同じ方法で機能する。冷温冷却区域９６は、冷却された排気ガス流２６の温度を、液体または固体のＣＯ２ ６４が形成される温度に低下させるために使用される。前に注記したように、窒素は、その臨界点が非常に低いので、これらの稼働状況では凝縮しない。付加的なエネルギーを生成するターボ装置１１２の任意の拡張ステップに続いて、凝縮されたＣＯ２製品流６４は、分離容器８０に渡され、ここで、流５２として大気に放たれる残りの排気ガスから分離される。
図５は、急速拡大ノズルを使用した、直接の高密度化プロセスを例示する回路図である。圧縮に基づいたプロセスについての図３に関連して上述された圧縮ステップに続いて、圧縮機１１０を出る排気ガス流２７は、急速拡大ノズルに渡され、ここで、渦巻き、膨張し、冷却されて、凝縮されたＣＯ２相を形成し、当該ノズルの放出口の下方から、高密度化されたＣＯ２製品６６として集められる。残部の凝縮されなかったガスは、ＣＯ２が縮減された排気流５２として大気に放出される前に、任意に、ターボ装置１１２からエネルギーを回収するための拡張ステップの対象とすることができる。当業者によって理解されるように、このプロセスは、気体の温度を引き下げ且つ容量を膨張するための既存かつ良く知られた原理に基づいており、それぞれの良く定義された物理的特性に基づいて、他の排気ガス成分からＣＯ２を直接分離する。
これらの例は、システムの高密度化装置、及び、自動化された弁装置、圧力及び温度センサー、及び制御機のような他の補助的な設備を稼働するのに使用することができる、熱を仕事または電力に変換する熱回収（ＨＲ）コンポーネントのための代替的な配置を例示する。
ＨＲコンポーネントのサイズ又は容量、配置及び稼働状況は、（例えば、エンジン排気流からの）廃熱の有用性に基づいて決定される。これは、排気又はエンジン冷却液のいずれでも、廃熱流の温度及び容積測定の流速の両方を含むであろう。単一あるいは２以上の種類の熱回収コンポーネントは、排熱流及びその温度及びフロー条件の性質に依存して使用されることができる。熱回収ユニットの内の幾つかは、ガス流を冷やすために熱交換器と自由に取り替えることができるものであり、これは、ガス流の温度が十分に高くない場合や、熱の仕事または電気への転換の効率が十分でない場合に発生し得る。かかる熱交換装置の代用は、設備コストを倹約するであろう。
熱／エネルギー回収システムの稼働は、温度及び流速センサからデータを受信し、流量調整弁との通信を制御する予めプログラミングされたプロセッサ及び制御機によって制御されることができる。温度が下げられた排気ガスは、続いて、電気を生産する熱電素子により、さらなる熱を交換することができる。最後に、比較的低温の排気ガスは、大気へ放出される前に、そのＣＯ２含有量の縮小のために、吸着剤区域に導入されることができる。
ガソリン又はディーゼル燃料で稼働するＩＣＥからの排気ガス流は、約１３％の水蒸気を含む。かかる水蒸気は、高密度化プロセスの初期段階中に凝縮して液体を形成し、当技術において良く知られた方法及び装置によってプロセスから除去することができる。かかる水は、液体の形態で大気へ放出する、或いはそれを変換して蒸気形態に戻すために高温表面と接触させられて、付加的な電力のための小さな蒸気タービンを稼働させるために使用することができる。どのような場合も、実質的に、水蒸気は全て、単独で、或いは、わずかな排気ガス流の窒素及び残留ＣＯ２とともに大気へ放出されるであろう。
ＣＯ２が、そのように装備をされた車両上の触媒コンバーターの下流の排気ガスから除去されることは望ましい。これは、かかる排気は、高密度化プロセスに悪影響を及ぼし得る汚染物質がより少ないからである。さらに、エンジンが稼働開始で冷温である場合、触媒コンバーターの下流の排気ガスは、当該コンバーターに生じる発熱を伴う反応によって、上流よりも熱くなる。
実施形態では、ＣＯ２高密度化は、同載された一時的な貯蔵装置のためにＣＯ２の圧縮及び液化または固化のための気圧調節を保証するために、適切な能動的／受動的な冷却装置を備えた単一または複合の段階圧縮機によって遂行される。ＣＯ２は、移動発生源に搭載された単一のタンク或いは多数のタンクに格納されることができる。さらに、燃料タンクも、燃料側とＣＯ２貯蔵側との間で移動する仕切りを備えることにより、密度が高められたＣＯ２を格納するために使用されることができる。
システムの効率的な稼働を担うために、熱の管理と制御が必要とされる。熱は、熱回収装置によって高温排気ガスから除去される。電気的な生成あるいは仕事に必要な熱を供給するために、熱は、他の構成部に供給される。熱の供給及び除去は、伝導、対流、放射、及び／又はこれらの方法の組み合わせを含む異なる方法を使用して遂行することができる。システム構成部の全ての制御は、性能を最適化するために、移動発生源の制御システムあるいは個別の制御システムに統合することができる。
伝導の場合には、金属のような熱導伝性の材料を使用して、熱が供給され又は除去される。排気ガスが管を通して渡される場合、熱は、その管の外殻構造による伝導を用いて、管の外側から除去することができる。管の内部のフィン、金属網及び他のデザイン及び既知の技術は、高温ガスに接する表面積を増加させて、かつ伝熱を増強するために用いられる。フィン及び他の表面の変形も、システムの伝熱を増強するために管の外側の外殻構造により使用することができる。さらに、熱伝導流体を供給または除去するために、ＣＯ２排気ガスは、管の外側及び管の内部を通過させることができる。
一般に、商業上利用可能なプレート式のコンパクトな熱交換器は、排気ガス流の温度を縮小するのに有効であることが見出された。それらは、様々なサイズ及び材料の制作において利用可能である。大きな伝熱表面は、比較的小型な装置の使用を許可し、車両に加えられる容量と重量の両方を節約する。
図３及び図４は、ＨＲコンポーネントの配置のための位置を識別する。単一または複合的な技術は、廃熱を電気的なエネルギー又は仕事に変換して、ＣＯ２を圧縮する或いは補助の設備に動力を供給するために、使用することができる。
本発明の実施で使用される熱回収（ＨＲ）コンポーネント（ら）の種類は、以下の種類の装置を含むが、これらに限定されるものではない。
１．廃熱を電気的なエネルギーに変換するために使用される熱電素子は、エネルギー転換を最適化するために、異なる位置及び配列で設置することができる。かかる熱電素子は、排気管、捕集コンポーネント、エンジンブロックあるいは装置の高温側としての他のエンジンコンポーネントと熱伝導性接触するように固着される。熱電素子の冷温側、または脚部は、空気対流のために露出され、該素子を冷却する。熱電素子の冷温側は、伝熱を促進し、さらに熱電モジュールの能力を制御するために、能動的な冷却システム（例えば循環する液体）に接触することができる。
かかる熱電モジュールの高温側、または脚部は、排気ガス側に実装され、また、その冷温側は、能動的システムと呼ばれる閉じた冷却装置に実装され、或いは、受動的システムとしての大気に露出される。熱電モジュールは、高温側から熱の一部を除去し、高密度化装置及び／又は他の搭載された装備を稼働させるのに使用することができる電力を生成する。
熱電素子は、排気ガスに対する圧力低下効果を最小限にするために、断面円筒状または矩形状の管のような異なる形を担うことができる。内部及び／又は外部のフィンも、熱電素子の伝熱を増強し、その結果それらの性能を増強するために使用することができる。熱電素子は、高い温度を活用するために、エンジンブロックに非常に接近して或いはその上に搭載されることができる。かかる高温に耐えるように、適切な材料が選択される。
２．熱電モジュールを使用して生成された電力は、電気的な貯蔵システム（例えばバッテリー）に供給され、次には高密度化装置及び／又は他の設備に電力を供給する。
熱電モジュール用の半導体の選択は、適用される温度範囲に基づく。熱回収とその結果の電気的なエネルギー生成を最適化するために、異なる熱電素子の積み重ねを用いることができる。
３．ＩＣＥ排気からの廃熱がエンジンのシリンダの一つ以上の壁に供給されてシリンダ内のガスを膨張させ、それによって高密度化圧縮を実行するのに、又はＣＯ２を液化または固化する冷温冷媒を提供する圧縮式冷却サイクルユニットの圧縮機を実行するのに必要な、機械的な仕事を遂行可能なピストンを駆動する、スターリングエンジンが使用される。
４．蒸気発生器は、高密度化圧縮機を稼働し或いはＣＯ２を液化又は凝固する冷却冷媒を提供する圧縮冷却サイクルユニットの圧縮機を稼働するための機械的仕事を生成するタービンに、蒸気を供給するために使用される。
５．小型の形状記憶合金エンジンまたは圧縮機は、（ＣｕＳｎ、ＩｎＴｉ、ＴｉＮｉ及びＭｎＣｕのような）合金の形状を変更するために廃熱を利用し、捕集されたＣＯ２の密度を増加させるために使用される機械的仕事を生成する。
かかるエンジン・圧縮機は、当該合金の高温側及び冷温側を備えることにより動作し、必要とされる圧縮を生成する。以下の特許は、これら独特な合金の種類に基づいた熱機関について記述する：米国特許第３，９１３，３２６号明細書；米国特許第４，０５５，９５５号明細書；米国特許第５，４４２，９１４号明細書；米国特許第７，４４４，８１２号明細書；及び米国特許公開第２００９／０３１５４８９号明細書。これらの特許文献の開示は、参照によって本書に組込まれる。
６．単一の熱回収システムまたは複数の熱回収システムは、排気ガス及び冷却システムに実装される。
７． 単一の熱回収システムまたは複数の熱回収システムは、必要な力を生成し、かつ排気ガスの温度を効果的に引き下げ、これにより、ＣＯ２を圧縮し、液化し及び／又は凝固するのに必要な下流のエネルギーを縮小するために実装される。
本発明の更なる実施形態では、捕捉剤の再生の後に回収されるＣＯ２の一部は、適切な導管によって、大気の空気及び燃料と混合させるために、エンジンの吸気口に戻される。システム稼働のこの側面は、エンジン稼働温度を下げて、これにより、燃料の燃焼の間に生み出されるＮＯｘ化合物の量を減らすために現在用いられる、排気ガス再循環（ＥＧＲ）のための既知の方法と類似する。排気ガス容量の５〜１５パーセントと等価なＣＯ２の量は、吸気口に戻すことができる。かかるＣＯ２の戻しは、さらに燃料混合で引き出された空中窒素の量を減らすものであり、これは排気でのＮＯｘ化合物をさらに縮小する有益な効果が得られる。排気ガス流中のＣＯ２のパーセントも増加させられ、それによって、回収を増強する。
自動車の排気ガス再循環のために従来通りに使用される同一の装置及び制御システムによって、ＣＯ２の再循環を実行することができる。ＣＯ２の再循環も、既存のＥＧＲシステムと共に試みることができる。ＣＯ２は、エンジン稼働状況に基づいて、あるいは現在の慣習に従って、全てあるいは排気ガスの予め定義された一部を交換することができ、或いは、エンジンが冷たい時の起動時のような場合、または急激な加速中及び／又はＩＣＥが重い負荷状態にある場合に、再循環の全体を中止することができる。
本発明の更なる実施形態では、排気ガス流あるいは密度が高められた貯蔵容器から直接回収されたＣＯ２の一部は、水と混合させられ、あるがままに形成される水素及び一酸化炭素の臨時の反応によりメタン及び水を形成する既知の方法を使用して、触媒現象的に反応する。その後、メタンと水は、エンジン吸入口に供給された従来の炭化水素燃料を補足するために使用される。ＣＯ２と反応させられた水は、排気ガス流又はその目的に供給される個別の搭載された出所から回収されることができる。
本発明の方法及びシステムの他の利点は、車両の空調装置で使用される車両に搭載された気圧調節されたＣＯ２の有用性である。かかるＣＯ２は、環境を損なうために危険をもたらすと指摘された人造のハイドロフルオロカーボン化学薬品及びフロン・タイプの冷媒の代わりに使用される。
本発明は、移動発生源からの燃焼後のＣＯ２捕集及び内蔵の貯蔵装置に対処する。運転費と設備の必要条件を最小限にするために、従来通り大気中に放出される有効熱量は、燃焼ガスから抽出された吸着剤すなわち捕捉剤からのＣＯ２を分離すること、及び、効率的な内蔵の貯蔵装置のために産出されたＣＯ２の全て或いは一部を圧縮／液化するのに必要なエネルギーを提供するために、実際上、最大量で使用される。そうして捕集されたＣＯ２は、給油所で回収のために放出または除去される場合、燃料を補給するまで内蔵され貯蔵されることができる。本発明の装置は、改質のような化学反応を含んだり、ＣＯ２に対して透過性のあるシリンダー壁を設けるなどのエンジン設計に大きな変更を伴うことが提案されている方法と比較して、車両内に配置するのがより容易である。
発明の様々な実施形態が上述され、添付図面に示されたが、他の修正及び変形は、この記述及び続く請求項によって規定される発明の範囲から当業者に明白になるであろう。

Claims (17)

  1. 車両に動力を供給するのに使用される炭化水素を燃料とする内燃機関（Internal Combustion Engine：ＩＣＥ）によって放出される排気ガス流により、大気へ排出されるＣＯ２の量を減らす方法であって、
    ａ．高温排気ガス流を車両に搭載された第１の廃熱回収区域に導入し、該高温の排気ガス流を少なくとも１つの熱回収装置及び／又は熱交換器との熱交換関係に通して、該排気流を低温で廃熱回収区域から放出すること、
    ｂ．前記第１の廃熱回収区域からの冷却された排気ガス流を高密度化区域に導入し、ＣＯ２の温度及び体積を引き下げることでＣＯ２を高密度化して、ＣＯ２体積が縮小された処理済み排気ガス流を生産すること、
    ｃ．前記高密度化ＣＯ２及び残存する前記処理済み排気流を分離区域で分離すること、
    ｄ．前記処理済み排気流を前記分離区域から放出すること、及び、
    ｅ．前記高密度ＣＯ２を車両に搭載された一時的貯蔵のための貯蔵区域で保持すること、
    を含むことを特徴とする方法。
  2. 前記車両のＩＣＥの始動に続いて実質的に継続して稼働することを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. ステップ（ｂ）で、前記排気ガス流の熱エネルギーの一部が、前記ＣＯ２の温度及び体積を引き下げることに利用されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  4. ステップ（ｂ）で、前記ＣＯ２が少なくとも液化されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  5. 前記少なくとも１つの熱回収装置は、熱電素子、熱電モジュール、スターリングエンジン、蒸気発生器及び関連するタービン、形状記憶合金エンジンから成るグループ、またはこれらの組み合わせから選択されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  6. 前記排気ガス流のＣＯ２体積が少なくとも５％縮小されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  7. 前記熱交換区域で少なくとも１つの熱交換器に環境大気が通過されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  8. 前記熱交換区域で少なくとも１つの熱交換器に大気を通過させるに先立って環境大気を冷却することを含む請求項１記載の方法。
  9. 前記排気ガス流から前記ＩＣＥまで回収されたＣＯ２の一部を再利用することを含む請求項１記載の方法。
  10. 前記熱回収装置によって生産された電気的及び／又は力学的エネルギーの少なくとも一部は、車両に搭載された補助電気の及び／又は機械的なシステムに動力を供給するために使用されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  11. 前記排気ガス流から回収されたＣＯ２の一部は、車両に搭載された空気調整装置内の冷却ガスとして利用されることを特徴とする請求項１記載の方法
  12. 大気へ放出されるＣＯ２の量を減らすために、車両に動力を供給するのに使用される炭化水素を燃料とする内燃機関（Internal Combustion Engine：ＩＣＥ）によって放出されるＣＯ２含有の排気ガス流の車両内処理のためのシステムであって、
    ａ．高温の排気ガス流を受け入れ、熱交換関係に通して、該排気流を低温で放出するための車両に搭載された第１の廃熱回収区域であって、
    前記第１の廃熱回収区域は、熱交換関係に渡すために前記ＩＣＥから高温排気ガス流を受け入れるための流入口、及び冷却された排気ガス流のための流出口を備えた少なくとも１つの熱交換器を含み、
    前記熱交換器は、さらに、第１の温度で熱交換流体を受け入れるための流入口、及び該流体をより高い第２の温度で放出するための流出口を含む；
    ｂ．前記第１の廃熱回収区域からの排気ガス流放出流出口と流体連結する高密度化区域であって、該高密度化区域は、ＣＯ２の温度及び容量を低減し、低減されたＣＯ２容量の処理された排気ガス流を産出するための装置を含む；
    ｃ．前記高密度化区域と連通し、処理された排気流を通過させるための放出流出口を備える分離区域；
    ｄ．車両に搭載された一時的貯蔵容器のために高密度化されたＣＯ２を受け入れるための貯蔵区域；及び、
    ｅ．前記分離区域からの処理された排気ガス流と流体連結する排気ガス導管
    を含むシステム。
  13. 処理のために前記第１の廃熱回収区域へ渡される排気ガス流の容積量を規制するための誘導弁を含むことを特徴とする請求項１２記載のシステム。
  14. 前記誘導弁は、前記ＩＣＥの稼働状況に基づいてエンジン管理制御ユニットによって制御されることを特徴とする請求項１３記載のシステム。
  15. 前記誘導弁は、少なくともＣＯ２を液化するために前記高密度化区域での装置の容量に基づいて制御されることを特徴とする請求項１３記載のシステム。
  16. 全ての又は一部の排気ガス流を、前記第１の廃熱回収区域を経由させずに大気へ放出するための制御手段を含む請求項１２記載のシステム。
  17. 前記高密度化区域内の装置は、流体冷却圧縮機及び冷却ユニットから成るグループ、またはこれらの組み合わせから選択されることを特徴とする請求項１２記載のシステム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023519063A (ja) * 2019-12-20 2023-05-10 エフピーティー インダストリアル ソチエタ ペル アツィオーニ 液化ガスを製造するための方法および関連装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104220715B (zh) * 2012-08-24 2017-12-19 沙特阿拉伯石油公司 利用来自内燃机的废热驱动co2捕集系统的co2压缩机的方法
DE102013110163A1 (de) * 2013-09-16 2015-03-19 Universität Rostock Kohlendioxidabtrenneinrichtung für eine Verbrennungsmaschine
US9598993B2 (en) * 2015-06-19 2017-03-21 Saudi Arabian Oil Company Integrated process for CO2 capture and use in thermal power production cycle
US10570718B2 (en) 2016-11-14 2020-02-25 Halliburton Energy Services, Inc. Capture and recovery exhaust gas from machinery located and operated at a well site
US20200018544A1 (en) * 2017-02-14 2020-01-16 The Curators Of The University Of Missouri High-pressure density-driven separation
US10563555B2 (en) 2017-10-19 2020-02-18 Saudi Arabian Oil Company Rotary contactor for vehicle carbon dioxide capture
US11242785B2 (en) * 2020-06-30 2022-02-08 Saudi Arabian Oil Company Process to capture SOx onboard vehicles and ships
FR3139998A1 (fr) * 2022-09-23 2024-03-29 Psa Automobiles Sa Vehicule comportant un dispositif de capture et un dispositif de stockage de dioxyde de carbone
KR102741284B1 (ko) * 2023-09-27 2024-12-10 고등기술연구원연구조합 이산화탄소 분리 회수 시스템

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57121996A (en) * 1981-01-19 1982-07-29 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Generator drive unit
JPS59100083A (ja) * 1982-10-06 1984-06-09 ゲブリユ−ダ−・ズルツア−・アクチエンゲゼルシヤフト 液化天然ガスタンカ−用エネルギ供給装置
JPH03505770A (ja) * 1989-02-02 1991-12-12 シー．ディ．エス．エス．リミテッド 再循環システム
JP2004131024A (ja) * 2002-10-15 2004-04-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 船舶、再液化システム、船舶におけるボイルオフガスの再液化方法
JP2007177684A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Equos Research Co Ltd 車両用二酸化炭素回収装置及びそれを備えた車両
JP2008286203A (ja) * 2008-07-04 2008-11-27 Toyota Motor Corp 排気熱回収装置
JP2010501409A (ja) * 2006-08-31 2010-01-21 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 廃熱回収を有する推進系を備えた船及びその駆動方法
US20100071559A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-25 Sylvain Miachon Membranes and devices for gas separation
JP2010064527A (ja) * 2008-09-08 2010-03-25 Denso Corp 車両用冷却システム
JP2010201991A (ja) * 2009-03-02 2010-09-16 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 船舶及び船舶における可燃性ガスの処理方法

Family Cites Families (107)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3658043A (en) 1969-08-20 1972-04-25 Aerojet General Co Closed cycle power system
US3932987A (en) 1969-12-23 1976-01-20 Muenzinger Friedrich Method of operating a combustion piston engine with external combustion
JPS4864320A (ja) 1971-12-10 1973-09-06
US3909206A (en) 1974-04-10 1975-09-30 United Technologies Corp High performance carbon dioxide scrubber
US3913326A (en) 1974-04-11 1975-10-21 Us Energy Energy conversion system
US4055955A (en) 1976-08-16 1977-11-01 Alfred Davis Johnson Memory alloy heat engine and method of operation
US4290268A (en) * 1978-07-20 1981-09-22 Purification Sciences, Inc. Vehicle braking and kinetic energy recovery system
US4729879A (en) 1979-06-07 1988-03-08 Black Robert B Production of nitrogen and carbon dioxide
US4341088A (en) 1980-06-11 1982-07-27 Mei Viung C Highway vehicle exhaust gas refrigeration system
EP0118284B1 (en) 1983-03-02 1988-01-13 Cosworth Engineering Limited Internal combustion engines
DE3437750A1 (de) 1984-10-16 1986-05-07 Helmut 2420 Eutin Krueger-Beuster Hilfseinrichtung
US4899544A (en) 1987-08-13 1990-02-13 Boyd Randall T Cogeneration/CO2 production process and plant
IT1223213B (it) 1987-12-04 1990-09-19 Tecnomare Spa Sistema per il trattamento e lo stoccaggio criogenici dei prodotti di combustione di motori termici
US4786294A (en) 1987-12-21 1988-11-22 Allied-Signal Inc. Integrated gas purification and thermal conditioning system utilizing molecular sieve adsorption
US4810266A (en) 1988-02-25 1989-03-07 Allied-Signal Inc. Carbon dioxide removal using aminated carbon molecular sieves
US5100635A (en) * 1990-07-31 1992-03-31 The Boc Group, Inc. Carbon dioxide production from combustion exhaust gases with nitrogen and argon by-product recovery
US5141620A (en) 1990-12-18 1992-08-25 United Technologies Corporation Device and method for separating and compressing carbon dioxide from a carbonate salt
DE4140573A1 (de) 1991-12-10 1993-06-17 Haeberle Wilhelm Verfahren zur umwandlung von waermeenergie in nutzbare mechanische energie
US5281254A (en) 1992-05-22 1994-01-25 United Technologies Corporation Continuous carbon dioxide and water removal system
US5233837A (en) 1992-09-03 1993-08-10 Enerfex, Inc. Process and apparatus for producing liquid carbon dioxide
US5272891A (en) 1992-10-21 1993-12-28 Erickson Donald C Intermittent sorption cycle with integral thermosyphon
US5617719A (en) 1992-10-27 1997-04-08 Ginter; J. Lyell Vapor-air steam engine
US5442914A (en) 1993-12-07 1995-08-22 Otsuka; George K. Shape memory alloy heat engine
DE4411281B4 (de) 1994-03-31 2004-07-22 Daimlerchrysler Ag Kraftfahrzeug mit einer Klimaanlage
US5467722A (en) * 1994-08-22 1995-11-21 Meratla; Zoher M. Method and apparatus for removing pollutants from flue gas
EP0723802A3 (en) 1995-01-26 1997-01-02 Agency Ind Science Techn Method for the selective separation of carbon dioxide from a combustion gas
US5680764A (en) 1995-06-07 1997-10-28 Clean Energy Systems, Inc. Clean air engines transportation and other power applications
US6170264B1 (en) 1997-09-22 2001-01-09 Clean Energy Systems, Inc. Hydrocarbon combustion power generation system with CO2 sequestration
US5857324A (en) 1995-12-14 1999-01-12 Scappatura; Dominic E. Internal combustion engine exhaust treating apparatus and method
US5876488A (en) 1996-10-22 1999-03-02 United Technologies Corporation Regenerable solid amine sorbent
EP0878615A3 (en) 1997-05-13 1999-06-16 Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. A gas engine with a gas fuel reforming device
DE19746129C1 (de) * 1997-10-18 1999-01-14 Gottfried Dipl Ing Roessle Verfahren und Vorrichtung zur Konditionierung eines Verbrennungsgases und eines Abgases
CA2317539C (en) 1998-01-08 2003-08-19 Satish Reddy Autorefrigeration separation of carbon dioxide
JP3817912B2 (ja) 1998-01-27 2006-09-06 日産自動車株式会社 微生物の反応浄化装置を備えるエンジンシステム
EP0939199B1 (de) 1998-02-25 2004-03-31 ALSTOM Technology Ltd Kraftwerksanlage und Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage mit einem CO2-Prozess
AU5568099A (en) 1998-08-18 2000-03-14 United States Department Of Energy Method and apparatus for extracting and sequestering carbon dioxide
JP3760053B2 (ja) 1998-09-30 2006-03-29 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気ガス浄化装置
NO990812L (no) 1999-02-19 2000-08-21 Norsk Hydro As Metode for Õ fjerne og gjenvinne CO2 fra eksosgass
US6263659B1 (en) 1999-06-04 2001-07-24 Air Products And Chemicals, Inc. Air separation process integrated with gas turbine combustion engine driver
US7250150B1 (en) 1999-06-10 2007-07-31 Questair Technology, Inc. Chemical reactor with pressure swing adsorption
US6352576B1 (en) 2000-03-30 2002-03-05 The Regents Of The University Of California Methods of selectively separating CO2 from a multicomponent gaseous stream using CO2 hydrate promoters
US6387337B1 (en) 2000-07-14 2002-05-14 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Carbon dioxide capture process with regenerable sorbents
US6625977B2 (en) 2000-12-20 2003-09-30 Caterpillar Inc Method and a system for removing particulates and toxic substances from an exhaust of an engine that use hydrocarbons as a fuel
FR2820052B1 (fr) 2001-01-30 2003-11-28 Armines Ass Pour La Rech Et Le Procede d'extraction du dioxyde de carbone par anti-sublimation en vue de son stockage
JP3600163B2 (ja) 2001-02-13 2004-12-08 三洋電機株式会社 車載空気調和機
US6591614B2 (en) 2001-05-02 2003-07-15 David C. Smith Kinetic cooling and heating
US6582498B1 (en) 2001-05-04 2003-06-24 Battelle Memorial Institute Method of separating carbon dioxide from a gas mixture using a fluid dynamic instability
US6374630B1 (en) 2001-05-09 2002-04-23 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Carbon dioxide absorption heat pump
PE20030297A1 (es) 2001-08-09 2003-06-19 Fernandez Rafael Vidal Proceso quimico-mecanico para reducir la contaminacion producida por la combustion de combustibles fosiles, petroleo y sus derivados
FI20011854A7 (fi) * 2001-09-20 2003-03-21 Fortum Oyj Menetelmä ja sovitelma polttomoottorin käyttämiseksi
JP3591724B2 (ja) 2001-09-28 2004-11-24 株式会社東芝 炭酸ガス吸収材および炭酸ガス分離装置
DE10302356A1 (de) 2002-01-30 2003-07-31 Denso Corp Kältekreislauf mit Ejektorpumpe
JP3814206B2 (ja) 2002-01-31 2006-08-23 三菱重工業株式会社 二酸化炭素回収プロセスの排熱利用方法
US20040074235A1 (en) 2002-08-16 2004-04-22 Lampkin Beatrice Campbell Electricity produced by CO2, air and water
US6912872B2 (en) 2002-08-23 2005-07-05 The Boc Group, Inc. Method and apparatus for producing a purified liquid
US6889508B2 (en) 2002-10-02 2005-05-10 The Boc Group, Inc. High pressure CO2 purification and supply system
WO2004046523A2 (en) 2002-11-15 2004-06-03 Clean Energy Systems, Inc. Low pollution power generation system with ion transfer membrane air separation
US6866702B2 (en) 2003-01-29 2005-03-15 International Environmental Conservative Association, Inc. Device for absorbing carbon dioxide, and a method for absorbing carbon dioxide
US7618606B2 (en) 2003-02-06 2009-11-17 The Ohio State University Separation of carbon dioxide (CO2) from gas mixtures
US7067456B2 (en) 2003-02-06 2006-06-27 The Ohio State University Sorbent for separation of carbon dioxide (CO2) from gas mixtures
BR0300426A (pt) * 2003-02-27 2004-11-03 Wahler Metalurgica Ltda Conjunto válvula defletora de gás
US20040213705A1 (en) 2003-04-23 2004-10-28 Blencoe James G. Carbonation of metal silicates for long-term CO2 sequestration
DE10324300B4 (de) 2003-05-21 2006-06-14 Thomas Dr. Weimer Thermodynamische Maschine und Verfahren zur Aufnahme von Wärme
US6925821B2 (en) 2003-12-02 2005-08-09 Carrier Corporation Method for extracting carbon dioxide for use as a refrigerant in a vapor compression system
US20050115230A1 (en) 2003-12-02 2005-06-02 Tsung Jang Shi Auxiliary airflow booster of engine
US6955052B2 (en) * 2003-12-11 2005-10-18 Primlani Indru J Thermal gas compression engine
US7065962B2 (en) 2003-12-30 2006-06-27 Boncodin Franz B Exhaust gas purifying system
ES2253964B1 (es) 2004-01-05 2007-07-16 Manuel Mariscal Muñoz Motor de explosion de ciclo combinado basado en el aporte de anhidrido carbonico (co2) a los gases de combustion.
WO2006025853A1 (en) 2004-01-28 2006-03-09 Micropore, Inc. Enhanced carbon dioxide adsorbent
JP4483359B2 (ja) 2004-03-19 2010-06-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の暖機装置
US7290504B2 (en) 2004-04-20 2007-11-06 David Lange System and method for operating an internal combustion engine with hydrogen blended with conventional fossil fuels
US20070193254A1 (en) 2004-07-29 2007-08-23 Johannes Erik P Combustion engine exhaust after-treatment system incorporating syngas generator
US7275395B1 (en) 2004-09-15 2007-10-02 Ventura Entreprises Method and apparatus for making dry ice
FR2875265B1 (fr) * 2004-09-16 2006-12-01 Renault Sas Dispositif et procede de separation des gaz d'echappement d'une unite de production d'energie, notamment d'un moteur a combustion interne de vehicule automobile
US7444812B2 (en) 2005-01-27 2008-11-04 Scott Ryan Kirkpatirck Shape memory alloy MEMS heat engine
JP4745682B2 (ja) 2005-02-23 2011-08-10 関西電力株式会社 Ｃｏ２回収装置および方法
US7390444B2 (en) 2005-02-24 2008-06-24 Wisconsin Electric Power Company Carbon dioxide sequestration in foamed controlled low strength materials
JP2006298707A (ja) 2005-04-21 2006-11-02 Murata Mfg Co Ltd 二酸化炭素の分離回収方法および二酸化炭素の分離回収装置
US7692091B2 (en) 2005-09-27 2010-04-06 Karim Altaii Shape memory alloy motor as incorporated into solar tracking mechanism
US8298986B2 (en) 2005-12-12 2012-10-30 Georgia Tech Research Corporation Structures for capturing CO2, methods of making the structures, and methods of capturing CO2
JP3988787B2 (ja) 2006-02-28 2007-10-10 株式会社村田製作所 炭酸ガス吸収材およびそれを用いた炭酸ガス吸収方法
US7981171B2 (en) 2006-04-16 2011-07-19 Georgia Tech Research Corporation Hydrogen-generating reactors and methods
JP4197005B2 (ja) 2006-05-15 2008-12-17 トヨタ自動車株式会社 排気熱回収装置
CN101522286B (zh) 2006-08-07 2012-08-15 阿尔斯托姆科技有限公司 从气流中分离co2的方法、用于实施该方法的co2分离装置、用于co2分离装置的涡流式喷嘴以及该co2分离装置的应用
JP5230088B2 (ja) 2006-09-06 2013-07-10 三菱重工業株式会社 Ｃｏ２回収装置及び方法
CA2860684C (en) 2006-09-25 2015-12-01 The Ohio State University High purity, high pressure hydrogen production with in-situ co2 and sulfur capture in a single stage reactor
US20080127632A1 (en) 2006-11-30 2008-06-05 General Electric Company Carbon dioxide capture systems and methods
US7966829B2 (en) 2006-12-11 2011-06-28 General Electric Company Method and system for reducing CO2 emissions in a combustion stream
KR100898816B1 (ko) 2007-02-12 2009-05-22 한국에너지기술연구원 수증기 전처리기를 포함한 ｃｏ2 분리회수장치
US7736416B2 (en) 2007-02-26 2010-06-15 Hamilton Sundstrand Corporation Thermally linked molecular sieve beds for CO2 removal
CN201031677Y (zh) 2007-03-30 2008-03-05 辽河石油勘探局 锅炉烟道气加压吸收二氧化碳液化注井采油装置
ATE516424T1 (de) 2007-05-03 2011-07-15 Stadtwerke Mainz Ag System zur rückgewinnung und rückführung von co2
US8397509B2 (en) 2007-06-06 2013-03-19 Herng Shinn Hwang Catalytic engine
CN101347714A (zh) * 2007-07-16 2009-01-21 曾肇贤 发动机废气清洗装置及方法
DE102007035110A1 (de) * 2007-07-20 2009-01-22 Visteon Global Technologies Inc., Van Buren Klimaanlage für Kraftfahrzeuge und Verfahren zu ihrem Betrieb
US8122704B2 (en) 2007-08-07 2012-02-28 Efficient Hydrogen Motors Motor system for diminution of carbon dioxide in the atmosphere
AU2008278301B2 (en) 2007-12-28 2010-01-21 Arelac, Inc. Methods of sequestering CO2
US7703528B2 (en) 2008-01-15 2010-04-27 Halliburton Energy Services, Inc. Reducing CO2 emissions from oilfield diesel engines
BRPI0801753A2 (pt) 2008-04-18 2015-12-22 José Vanderlei Taques catalizador com bioreator para motores de combustão
US20090275120A1 (en) 2008-04-30 2009-11-05 Edward John Koch Extraction of co2 gas from engine exhaust
US8321839B2 (en) 2008-05-12 2012-11-27 Microsoft Corporation Abstracting test cases from application program interfaces
CN201196111Y (zh) 2008-05-27 2009-02-18 蒋红良 燃油发动机二氧化碳收集处理装置
US8197857B2 (en) 2008-06-06 2012-06-12 Dressler Lawrence V Method for eliminating carbon dioxide from waste gases
US20090313997A1 (en) 2008-06-23 2009-12-24 Frederick John Bayley Unitary engine and energy accumulation system
US20100024651A1 (en) 2008-07-30 2010-02-04 General Electric Company Membrane contactor systems for gas-liquid contact
US8007761B2 (en) 2008-12-24 2011-08-30 Praxair Technology, Inc. Carbon dioxide emission reduction method
US20110167798A1 (en) 2010-01-08 2011-07-14 Lincoln Evans-Beauchamp System and method for sequestering emissions from engines

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57121996A (en) * 1981-01-19 1982-07-29 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Generator drive unit
JPS59100083A (ja) * 1982-10-06 1984-06-09 ゲブリユ−ダ−・ズルツア−・アクチエンゲゼルシヤフト 液化天然ガスタンカ−用エネルギ供給装置
JPH03505770A (ja) * 1989-02-02 1991-12-12 シー．ディ．エス．エス．リミテッド 再循環システム
JP2004131024A (ja) * 2002-10-15 2004-04-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 船舶、再液化システム、船舶におけるボイルオフガスの再液化方法
JP2007177684A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Equos Research Co Ltd 車両用二酸化炭素回収装置及びそれを備えた車両
JP2010501409A (ja) * 2006-08-31 2010-01-21 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 廃熱回収を有する推進系を備えた船及びその駆動方法
JP2008286203A (ja) * 2008-07-04 2008-11-27 Toyota Motor Corp 排気熱回収装置
JP2010064527A (ja) * 2008-09-08 2010-03-25 Denso Corp 車両用冷却システム
US20100071559A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-25 Sylvain Miachon Membranes and devices for gas separation
JP2010201991A (ja) * 2009-03-02 2010-09-16 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 船舶及び船舶における可燃性ガスの処理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023519063A (ja) * 2019-12-20 2023-05-10 エフピーティー インダストリアル ソチエタ ペル アツィオーニ 液化ガスを製造するための方法および関連装置
JP7535113B2 (ja) 2019-12-20 2024-08-15 エフピーティー インダストリアル ソチエタ ペル アツィオーニ 液化ガスを製造するための方法および関連装置

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KR101739167B1 (ko) 2017-06-08
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