專利名稱::采用等離子體系統(tǒng)生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)燃料的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)燃料的生成。更具體地說(shuō),本發(fā)明涉及釆用等離子體系統(tǒng)生成作為內(nèi)燃機(jī)燃料的分子氫的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù):
:由于內(nèi)燃機(jī)的排放物作為空氣污染源受到越來(lái)越大的關(guān)注,用于內(nèi)燃機(jī)的可替代燃料也受到了越來(lái)越大的提倡。其中一種可替代燃料是分子氫。分子氫可以用來(lái)作為內(nèi)燃機(jī)的燃料,或者作為燃料電池的燃料,該燃料電池可以產(chǎn)生能量,以代替內(nèi)燃機(jī)或者與內(nèi)燃機(jī)一起使用。因?yàn)榉肿託洳皇亲匀毁Y源,它一般可以從一種或者更多種包含分子氫的化合物中產(chǎn)生。例如,分子氫可以由碳?xì)浠衔锏恼魵廪D(zhuǎn)化產(chǎn)生。碳?xì)浠衔锏恼魵廪D(zhuǎn)化是一個(gè)吸熱過(guò)程。因此,必須為蒸氣轉(zhuǎn)化過(guò)程提供熱量源。釆用蒸氣甲烷轉(zhuǎn)化過(guò)程產(chǎn)生分子氫需要產(chǎn)生足夠熱量,加熱反應(yīng)器來(lái)產(chǎn)生該熱量所需的處理設(shè)備和/或時(shí)間不能使碳?xì)浠衔锏恼魵廪D(zhuǎn)化滿足快速啟動(dòng)、密集、便攜式應(yīng)用的需求(例如,汽車和/或公交)。Daniel等申請(qǐng)的專利號(hào)為6976353的美國(guó)專利;Ciray等申請(qǐng)的專利號(hào)為6903259的美國(guó)專利;Kong等申請(qǐng)的專利號(hào)為6804950的美國(guó)專利;Bromberg等申請(qǐng)的專利號(hào)為6793899的美國(guó)專利;Voecks等申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?007/0059235的美國(guó)專利申請(qǐng)公開;Voecks等申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?004/0206618的美國(guó)專利申請(qǐng)公幵;及Fletcher申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?004/0148860的美國(guó)專利申請(qǐng)公開描述了使用等離子體轉(zhuǎn)化碳?xì)浠衔锖?或氣態(tài)碳?xì)浠衔?。由于分子氫是一種可生產(chǎn)資源,而且如原油等氫資源正在減少,從可替代資源的供給產(chǎn)生內(nèi)燃機(jī)燃料的經(jīng)濟(jì)而有效的方法和系統(tǒng)令人期盼。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供從低溫等離子體轉(zhuǎn)化器(reformer)生產(chǎn)燃料的系統(tǒng)和方法。在一些實(shí)施方案中,生產(chǎn)分子氫的系統(tǒng)包括等離子體轉(zhuǎn)化器。該等離子體轉(zhuǎn)化器可以接收液體供應(yīng)源,并從該液體供應(yīng)源產(chǎn)生氣流。該等離子體轉(zhuǎn)化器可以產(chǎn)生溫度最高約為40(TC的等離子體。在一些實(shí)施方案中,等離子體轉(zhuǎn)化器的壓力約為0.3個(gè)大氣壓到5個(gè)大氣壓之間。該氣流包括分子氫和碳氧化物。在一些實(shí)施方案中,等離子體轉(zhuǎn)化器與分離系統(tǒng)連通。該分離系統(tǒng)包括變電吸附分離系統(tǒng)和/或膜分離系統(tǒng)。該分離系統(tǒng)可以至少清除該氣流中的一部分碳氧化物,以便產(chǎn)生與進(jìn)入該分離系統(tǒng)的氣流相比含有更多分子氫的氣流。在一些實(shí)施方案中,等離子體轉(zhuǎn)化器和/或分離系統(tǒng)與一內(nèi)燃機(jī)連接。在等離子體轉(zhuǎn)化器中產(chǎn)生的分子氫可以被提供給內(nèi)燃機(jī),作為該內(nèi)燃機(jī)的燃料。在一些實(shí)施方案中,該等離子體轉(zhuǎn)化器的氣流與一種替代燃料相混合,該混合物被提供給該內(nèi)燃機(jī)作為燃料。在一些實(shí)施方案中,該等離子體轉(zhuǎn)化器的氣流與水煤氣變換觸媒接觸。氣流與水煤氣變換觸媒的接觸將氣流中的一部分一氧化碳轉(zhuǎn)換成與水煤氣變換觸媒接觸之前的氣流相比含有更多分子氫的氣流。該富含分子氫的氣流可以被提供給內(nèi)燃機(jī)?,F(xiàn)在描述采用上述系統(tǒng)來(lái)生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)燃料的方法。在一些實(shí)施方案中,生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)燃料的方法可以包括為等離子體轉(zhuǎn)化器提供液體供應(yīng)源。在該等離子體轉(zhuǎn)化器中,該液體供應(yīng)源可以被轉(zhuǎn)換成包含分子氫的氣流。在一些實(shí)施方案中,該氣流還包括一氧化碳和/或碳氧化物。該氣流可以被提供給內(nèi)燃機(jī)。在一些實(shí)施方案中,該氣流在被傳送到內(nèi)燃機(jī)之前,先將其提供給分離系統(tǒng)。該分離系統(tǒng)可以將氣流中的分子氫與其它化合物分離,以形成分子氫流。該分子氫流可以被提供給內(nèi)燃機(jī)。在一些實(shí)施方案中,該分子氫流與替代燃料混合形成燃料混合物。該燃料混合物可以被提供給內(nèi)燃機(jī)。通過(guò)以下對(duì)依照本發(fā)明的示例性優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明并結(jié)合附圖,將會(huì)更充分地理解本發(fā)明的方法和設(shè)備的特征和優(yōu)點(diǎn)。圖l圖示了等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)的實(shí)施方式;圖2圖示了等離子體轉(zhuǎn)化器的電極配置的實(shí)施方式;圖3A和圖3B圖示了包含介電壁壘的等離子體轉(zhuǎn)化器的實(shí)施方式;圖4圖示了包含一個(gè)或多個(gè)尖頭加長(zhǎng)部件的電極的實(shí)施方式;圖5圖示了包含一個(gè)或多個(gè)中凸加長(zhǎng)部件的電極的實(shí)施方式的仰視圖6圖示了包含開口的電極的實(shí)施方式;圖7圖示了電極的俯視圖的實(shí)施方式;圖8圖示了流體通過(guò)等離子體轉(zhuǎn)化器的實(shí)施方式的示意圖;圖9圖示了包含觸媒的等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)的實(shí)施方式;圖10圖示了包含觸媒區(qū)域的等離子體轉(zhuǎn)化器的實(shí)施方式;圖ll圖示了轉(zhuǎn)化器內(nèi)部具有膜分離系統(tǒng)的等離子體轉(zhuǎn)化器;圖12圖示了具有與等離子體轉(zhuǎn)化器耦合的膜分離系統(tǒng)的等離子體轉(zhuǎn)化器的實(shí)施方式;圖13圖示了具有變電吸附系統(tǒng)的等離子體轉(zhuǎn)化器的實(shí)施方式;圖14圖示了包含觸媒系統(tǒng)和膜分離系統(tǒng)的等離子體轉(zhuǎn)化器;圖15圖示了包含觸媒和膜分離系統(tǒng)的等離子體轉(zhuǎn)化器的實(shí)施方式;圖16圖示了包含觸媒和變電吸附系統(tǒng)的等離子體轉(zhuǎn)化器的實(shí)施方式;圖17圖示了包含等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)的系統(tǒng);圖18圖示了包含等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)、膜分離系統(tǒng)以及內(nèi)燃機(jī)的系統(tǒng);圖19圖示了包含等離子體轉(zhuǎn)化器、觸媒系統(tǒng)、膜分離系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)的系統(tǒng)的實(shí)施方式;圖20圖示了包含等離子體轉(zhuǎn)化器、變電吸附分離系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)的系統(tǒng)的實(shí)施方式;圖2l圖示了包含等離子體轉(zhuǎn)化器、觸媒系統(tǒng)、變電吸附分離系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)的系統(tǒng)的實(shí)施方式。本發(fā)明具有各種修改和替換的形式,其具體實(shí)施方案將結(jié)合附圖在此舉例詳細(xì)說(shuō)明。附圖所示的比例可能與實(shí)際的不一樣。應(yīng)當(dāng)理解,附圖及對(duì)其詳細(xì)說(shuō)明并非要將本發(fā)明限制為所公開的特定形式,相反,本發(fā)明旨在涵蓋落入如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神與范圍之內(nèi)的所有修改、等同和替代方式。具體實(shí)施例方式下面將描述采用低溫等離子體轉(zhuǎn)化器制造和使用內(nèi)燃機(jī)燃料的方法和系統(tǒng)。在此使用的術(shù)語(yǔ)列表如下。"碳氧化物"是指一氧化碳和/或二氧化碳。"氣體"是指一種或更多種在0.101MPa和25。C時(shí)不凝結(jié)的化合物。"液體"是指一種或更多種在0.101MPa和25"C時(shí)凝結(jié)的化合物。"低溫等離子體"是指最高在約40(TC時(shí)生成的等離子體。"分子氫"是指H2。"含氧碳?xì)浠衔?是指一種或更多種在其組分中含碳、氫、氧的化合物。含氧碳?xì)浠衔锇幌抻冢碱?例如,甲醇和/或乙醇)、醛類、酮類、羧酸、過(guò)氧化物、酯類或者它們的混合物。"元素周期表"是指由國(guó)際純化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)于2007年6月定義的元素周期表。由于作為燃料來(lái)源的碳?xì)浠衔锏闹饾u減少,使用液態(tài)含氧碳?xì)浠衔镒鳛槿剂显?例如,醇類和/或與化石燃料混合的醇類)逐漸增多。具有高體積能量密度的生物衍生可再生液體燃料是一種合適的可替代供應(yīng)源。例如,從自然資源如糖、纖維素,或碳水化合物中提取的液態(tài)含氧碳?xì)浠衔镆呀?jīng)被發(fā)現(xiàn)適合作為燃料源。可再生液體燃料可以不需要專門制造的容器來(lái)運(yùn)輸。例如,液態(tài)含氧碳?xì)浠衔镉捎谠谶\(yùn)輸過(guò)程中不需要加壓容器,因此它可能比氣態(tài)碳?xì)浠衔锔踩腋菀走\(yùn)輸至世界的孤立和/或遙遠(yuǎn)地區(qū)。另外,液態(tài)含氧碳?xì)浠衔锟梢宰鳛橐环N燃料源,比目前從原油中提取的碳?xì)浠衔锔菀撰@取。例如,對(duì)于世界的一些地區(qū),從甘蔗中提取乙醇可能比從一種成分中提取碳?xì)浠衔锔菀住R簯B(tài)含氧碳?xì)浠衔锟梢蕴峁└邼舛鹊姆肿託?。例如,在有水環(huán)境下轉(zhuǎn)化乙醇以產(chǎn)生一氧化碳和分子氫的反應(yīng)如下C2H5OH+H2042C0+4H2Af=+260kJmol1由于該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)(生成正的熱能),醇類和/或碳?xì)浠衔锏霓D(zhuǎn)化過(guò)程一般在約700。C至約100(TC的溫度范圍進(jìn)行。該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的副產(chǎn)品是一氧化碳。為了增加分子氫的生成量,可以采用如下水煤氣變換反應(yīng)來(lái)將一氧化碳轉(zhuǎn)換成二氧化碳CO+H20—C02+H2Af=-41.7kJmol1該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的吸熱特征以及將該一氧化碳從該在內(nèi)燃機(jī)中使用的分子氫中分離和/或轉(zhuǎn)換的需要使得使用傳統(tǒng)的含氧碳?xì)浠衔锏霓D(zhuǎn)化過(guò)程來(lái)生成作為內(nèi)燃機(jī)燃料的分子氫的方法遜色。在一些實(shí)施方案中,低溫等離子體用于在不需要太多熱量的情況下將液態(tài)含氧碳?xì)浠衔锖?或液態(tài)含氧碳?xì)浠衔锖吞細(xì)浠衔锏幕旌衔镛D(zhuǎn)換成氣流,該氣流包括,但不限于,分子氫、一氧化碳和包含至多3個(gè)碳原子的碳?xì)浠衔铮撧D(zhuǎn)換過(guò)程不需要太多的熱量。在一些實(shí)施方案中,液態(tài)含氧碳?xì)浠衔锖退幕旌衔锟梢杂米鞴?yīng)源。該液態(tài)含氧碳?xì)浠衔锱c水的比例可以約為5:1,約4:1至約3:1,或者約2:1。在一些實(shí)施方案中,水與液態(tài)含氧碳?xì)浠衔锏谋壤s為l:l、2:1、3:1、10:1,30:1或者50:1。生成的燃料(如分子氫)可以被提供給內(nèi)燃機(jī)。所生成的燃料在內(nèi)燃機(jī)中的燃燒可以產(chǎn)生很少的排放物或者說(shuō)比燃燒碳?xì)浠衔?如汽油)產(chǎn)生的排放物更少。將分子氫噴射進(jìn)入進(jìn)氣歧管和/或一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)燃機(jī)的氣缸可以促進(jìn)該燃燒反應(yīng)。進(jìn)入進(jìn)氣燃料供給和/或一個(gè)或更多個(gè)氣缸的分子氫提高了混合燃料供給中辛烷的比例并提高了燃燒速度,因此允許該內(nèi)燃機(jī)在相比傳統(tǒng)燃料來(lái)說(shuō)更提前點(diǎn)火正時(shí)、更高壓縮比以及更稀空氣燃料混合物的條件下反應(yīng)。因此,該內(nèi)燃機(jī)的熱效率(移動(dòng)已知距離所需的燃料量)可以提高至少10%、20%、30%或50%。隨著該內(nèi)燃機(jī)的熱效率的提高,與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相比,該內(nèi)燃機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性也隨之提高??傂噬婕皟?nèi)燃機(jī)的熱效率和機(jī)械效率的乘積。熱效率指燃燒過(guò)程中真正轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的能量百分比。機(jī)械效率是指,在減去機(jī)械損耗例如摩擦之后內(nèi)燃機(jī)輸出的能量與沒(méi)有能量損耗的內(nèi)燃機(jī)輸出能量的百分比。低溫等離子體由介質(zhì)阻擋放電發(fā)生器、脈沖電暈放電型等離子體發(fā)生器、無(wú)聲放電等離子體發(fā)生器、射頻發(fā)生器、微波發(fā)生器,或者其組合產(chǎn)生。在一些實(shí)施方案中,等離子體由脈沖交流電(AC)或者脈沖直流電(DC)產(chǎn)生。這種等離子體產(chǎn)生方法不需要電弧。釆用無(wú)弧技術(shù)產(chǎn)生的等離子體可以阻止無(wú)用副產(chǎn)品的形成,例如,焦炭和/或具有至少3個(gè)碳原子的碳?xì)浠衔?。圖l描述了等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)的實(shí)施方案。如圖1所示,等離子體轉(zhuǎn)化器100包括電極102、電極104和端口106和106'。如圖所示,電極102可以包括一個(gè)或更多個(gè)加長(zhǎng)部件108。在一個(gè)替換實(shí)施方案中,和電極104形成產(chǎn)生等離子體的電路。在一些實(shí)施方案中,電極102為該電路的陽(yáng)極,電極104為該電路的陰極。在另外一些實(shí)施方案中,電極104為該電路的陽(yáng)極,電極102為該電路的陰極。圖2描述了等離子體轉(zhuǎn)化器的電極構(gòu)造的替換實(shí)施方案。如圖2所示,電極102和104是彼此相對(duì)放置的單電極。放置電極102和電極104以形成間隙110。間隙110的高度范圍可以為約l毫米(mm)至100亳米之間,約5毫米至約80亳米或約10毫米至約50毫米。在一些實(shí)施方案中,間隙110的高度至多約為20亳米。間隙110應(yīng)該有足夠的尺寸以保持從液態(tài)含氧碳?xì)浠衔锷煞肿託涞牡入x子體。應(yīng)當(dāng)理解,電極102相對(duì)于電極104的方向(見圖1至4)可以是足以保持間隙110中的等離子體的任何方向。在一些實(shí)施方案中,一個(gè)或更多個(gè)電極包含一個(gè)或更多個(gè)介電壁壘。圖3A和3B描述包含介電壁壘的等離子體轉(zhuǎn)化器的實(shí)施方案。如圖3A所示,介電壁壘112、112,可以與電極104的外表面相連。介電壁壘112和112,可以通過(guò)對(duì)電極104表面以一種或更多種導(dǎo)電材料金屬化而形成。間隙110形成于介電壁壘112、112,與電極102之間。形成介電壁壘112和112,的材料包括,但不限于,高介電常數(shù)的陶瓷材料和/或鈦。圖3B描述具有一個(gè)介電壁壘的等離子體轉(zhuǎn)化器100。使用介電壁壘可增加等離子體的活化能。增強(qiáng)的活化能幫助促進(jìn)轉(zhuǎn)化反應(yīng)的完成,因此供應(yīng)源的每克形成更多的氫。電極102和電極104可以由以下材料制得不銹鋼、碳、或者足以產(chǎn)生等離子體的、適于傳遞電荷的任意材料。電極102和電極104的大小應(yīng)該足以產(chǎn)生和保持間隙110中的等離子體。電極102配置為允許電流從該電極的頂部流入,并從該電極的底部流出。圖4描述一電極的實(shí)施方案,該電極包括一個(gè)或更多個(gè)尖頭加長(zhǎng)部件。圖5描述一電極實(shí)施方案的仰視圖,該電極包含一個(gè)或更多個(gè)凸出加長(zhǎng)部件。如圖4所示,加長(zhǎng)部件108具有尖頭端。加長(zhǎng)部件108的底端為圖5所示的凸出狀。凸出端或圓端可以使得電極102受到最少的腐蝕和/或點(diǎn)蝕。在等離子體產(chǎn)生過(guò)程中的放電會(huì)導(dǎo)致電極表面的腐蝕和/或點(diǎn)蝕。電極102底端的形狀可以為適于保持間隙110中等離子體和/或阻止電極污港產(chǎn)生的任意尺寸。加長(zhǎng)部件108可以為中空的,以便讓流體流進(jìn)間隙IIO??梢岳帽绢I(lǐng)域中的已知的技術(shù)(如膠合、焊接,熔接或者其結(jié)合)將加長(zhǎng)部件108附加到支承體116上。加長(zhǎng)部件108和支承體116可以由同一種材料形成。電極102可以包括約1個(gè)至約100個(gè)、約2個(gè)至約50個(gè),或約3個(gè)至約20個(gè)加長(zhǎng)部件。在一些實(shí)施方案中,電極可以包括位于其一個(gè)或更多個(gè)表面的開口。例如,電極的側(cè)面可以包括開口和/或電極的支承體可以包括開口。電極上開口的形狀可以為任意形狀(如橢圓、球面、矩形、多邊形或其結(jié)合)。在另一些實(shí)施方案中,電極的表面可以具有凹槽。在等離子體產(chǎn)生的過(guò)程中,電極上的開口可以讓流體的分流流進(jìn)該間隙。例如,液體供應(yīng)源可以通過(guò)其中一個(gè)電極進(jìn)入該間隙,氣體可以通過(guò)相對(duì)設(shè)置的電極的開口流出。圖6描述包含開口的電極的實(shí)施方案。如圖6所示,加長(zhǎng)部件108包括開口118。支承體116包括進(jìn)口120,以便讓流體進(jìn)入間隙IIO。在一些實(shí)施方案中,支承體112為一金屬熔塊。圖7描述一電極的俯視圖的實(shí)施方案。電極104包括開口118,電極104可以為足以保持間隙110中的等離子體的任意形狀和/或任意大小。例如,電極104可以為一金屬熔塊。如圖1至3和圖8至16所示,電源122為電極102和104提供足夠的電流,以便在最高約40(TC、最高約30(TC或最高約20(TC的溫度生成等離子體。在一些實(shí)施方案中,該電源可以提供直流電,交流電或直流電和交流電的混合電流。在一些實(shí)施方案中,等離子體的溫度變化范圍為室溫(25°C)至約400。C,約5(TC至約30(TC,或者約10(TC至約200°C。在一些實(shí)施方案中,等離子體的溫度變化范圍為室溫(25X:)至約400'C,約50。C至約30(TC,或者約10(TC至約200。C。低溫等離子體的使用實(shí)現(xiàn)該等離子體系統(tǒng)的"快速啟動(dòng)",因?yàn)樵撓到y(tǒng)可以不需要相當(dāng)大量的時(shí)間去達(dá)到要求的溫度,以便生成產(chǎn)生分子氫所必要的熱量。快速啟動(dòng)等離子體系統(tǒng)使得當(dāng)啟動(dòng)機(jī)器時(shí)燃料能夠穩(wěn)定地提供給內(nèi)燃機(jī)。如圖所示,交流電由電源122提供。AC電源122可以提供電極102和104之間的脈沖電流,以產(chǎn)生等離子體。在液態(tài)含氧碳?xì)浠衔锝佑|脈沖AC電產(chǎn)生的等離子體時(shí),脈沖AC電可以阻止液態(tài)含氧碳?xì)浠衔镏刑細(xì)浠衔锏男纬?。由于等離子體在間隙110中生成,供應(yīng)源124可以被轉(zhuǎn)換成氣流126。氣流126可以通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)端口流出等離子體轉(zhuǎn)化器。氣流126可以包括,但不限于,分子氫、碳?xì)浠衔?、碳氧化物,水或其混合物。如圖1和8所示,供應(yīng)源124可以通過(guò)端口106和/或端口106'進(jìn)入等離子體轉(zhuǎn)化器。如圖1所示,供應(yīng)源124流經(jīng)和/或圍繞電極102和/或電極104進(jìn)入間隙110。如圖所示,供應(yīng)源124的流道與電極104平行或垂直。如圖8所示,供應(yīng)源124流經(jīng)等離子體轉(zhuǎn)化器100進(jìn)入與電極104平行的間隙110。可以理解,該供應(yīng)源可以從任意方向并經(jīng)過(guò)等離子體轉(zhuǎn)化器100中的一個(gè)或更多個(gè)端口流進(jìn)間隙110??梢允褂帽绢I(lǐng)域中已知的任意技術(shù)(如泵吸、噴灑、噴霧或者其結(jié)合)進(jìn)行供應(yīng)源124至等離子體轉(zhuǎn)化器的傳送。在一些實(shí)施方案中,電源122和等離子體轉(zhuǎn)化器100與控制器相連。該控制器可以控制電源122和等離子體轉(zhuǎn)化器100的操作。例如,該控制器可以控制提供給電極的電流的脈沖間隔和/或提供給等離子體轉(zhuǎn)化器的供應(yīng)源流。如圖9、10、14至16及19所示,等離子體轉(zhuǎn)化器100可以包括觸媒系統(tǒng)128。觸媒系統(tǒng)128可以是水煤氣變換觸媒。觸媒系統(tǒng)128可以包括,但不限于,元素周期表的第7欄、第10欄和第14欄中的一種或更多種金屬,和/或一種或更多種第7欄金屬、第10欄金屬和第14欄金屬一種或更多種化合物,或它們的其混合物。金屬的示例包括,銅、鎳、錫、鉑、鋅、錸或其混合物。金屬含量的變化范圍可以為每克觸媒約0.001克至約0.3克、約0.01克至約0.2克,或約0.05克至0.1克金屬。在一些實(shí)施方案中,觸媒系統(tǒng)128可以包含一種或更多種觸媒。例如,觸媒系統(tǒng)128可以包括鉑觸媒和錸/鉑觸媒。在一些實(shí)施方案中,該觸媒為載體觸媒。該載體可以為一種或更多種礦物氧化物、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鈰或水煤氣變換觸媒的任意合適載體。金屬可以浸漬在該載體上和/或與載體一起研磨以形成水煤氣變換觸媒。在一些實(shí)施方案中,該觸媒的表面積范圍可以為約50m2/g至約500m2/g,約100m2/g至約400m2/g,或約200m2/g至約300m2/g。在一定的實(shí)施方案中,該觸媒可以為非載體觸媒。圖9描述等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)的實(shí)施方案,該系統(tǒng)包括觸媒系統(tǒng)。如圖9所示,觸媒系統(tǒng)128可以位于間隙110附近。液體供應(yīng)源124(如含水酒精)可以進(jìn)入間隙IIO。間隙110中等離子體的生成可以將液體供應(yīng)源124轉(zhuǎn)換為氣流126。氣流126可以包含氣體和痕量供應(yīng)源。當(dāng)產(chǎn)生氣流126時(shí),該氣流可以與觸媒系統(tǒng)128接觸。當(dāng)存在液體供應(yīng)源124時(shí)氣流126與觸媒系統(tǒng)128的接觸可以使得氣流126中的一氧化碳轉(zhuǎn)換成二氧化碳和分子氫,以形成相比與該觸媒系統(tǒng)相接觸之前的氣流來(lái)說(shuō)富分子氫的氣流130。富含分子氫的氣流130可以包括,但不限于,分子氫、二氧化碳、碳?xì)浠衔?,和少量液體供應(yīng)源或其混合物。在一些實(shí)施方式中,觸媒系統(tǒng)128位于床中,且轉(zhuǎn)化液態(tài)含氧碳?xì)浠衔锼a(chǎn)生的氣流經(jīng)過(guò)該觸媒床。在一些實(shí)施方式中,觸媒系統(tǒng)128包括疊床配置中的一種或更多種觸媒。等離子體轉(zhuǎn)化器100中的溫度范圍可以為約25'C至400'C,約50(TC至30(TC,或者約10(TC至約20(TC。等離子體轉(zhuǎn)化器100中的等離子體的溫度最高可以為約40(TC、約30(TC或約200'C。相比之下,對(duì)于一些需要大氣壓和/或低于大氣壓的壓力來(lái)維持等離子體的等離子體生成器而言,等離子體轉(zhuǎn)化器在維持等離子體時(shí)可以在比大氣壓更高的氣壓下進(jìn)行操作。等離子體轉(zhuǎn)化器100中的壓力范圍可以為約0.3atm至約5atm,約0.5atm至約2atm,或約latm至約3atm。在高于大氣壓的壓力下操作等離子體轉(zhuǎn)化器100可以使得生成分子氫時(shí)產(chǎn)生很少甚至幾乎不產(chǎn)生碳?xì)浠衔锖?或一氧化碳。在高于大氣壓的壓力下操作等離子體轉(zhuǎn)化器100可使得產(chǎn)生于等離子體轉(zhuǎn)化器的加壓氣流能夠直接用于內(nèi)燃機(jī),而不需要再對(duì)其進(jìn)行加壓。在一些實(shí)施方案中,等離子體轉(zhuǎn)化器100的一部分或更多個(gè)部分是絕緣的。等離子體轉(zhuǎn)化器100的絕緣部分可以使得在等離子體轉(zhuǎn)化器中產(chǎn)生很少甚至幾乎沒(méi)有一氧化碳、且不產(chǎn)生焦炭和/或不希望的碳?xì)浠衔锏那闆r下生成分子氫的效率更高。圖10描述等離子體轉(zhuǎn)化器的實(shí)施方案,該轉(zhuǎn)化器包括觸媒區(qū)域和等離子體區(qū)域。如圖10所示,觸媒系統(tǒng)128設(shè)置于位于等離子體區(qū)域136附近的觸媒區(qū)域134中。觸媒區(qū)域134可以通過(guò)膜和/或其它透氣材料與等離子體區(qū)域136分隔開來(lái)。在一些實(shí)施方案中,觸媒區(qū)域134與等離子體轉(zhuǎn)化器100相連接。觸媒區(qū)域134與等離子體區(qū)域136的分離可以使得每個(gè)區(qū)域中的反應(yīng)條件可以變化。在一些實(shí)施方案中,觸媒區(qū)域134可以包括一種或更多種觸媒。例如,觸媒區(qū)域134可以為疊床反應(yīng)器。氣流126先與第一種觸媒(如鉑觸媒)再與第二種觸媒(如錸/鉑觸媒)的接觸可以阻止在水煤氣變換反應(yīng)過(guò)程中生成碳?xì)浠衔?。阻止生成碳?xì)浠衔锟梢源龠M(jìn)由液體供應(yīng)源中生成分子氫。等離子體區(qū)域136中的溫度范圍為約25'C至約40(TC,約50'C至約300°C,或約100'C至約20(TC。等離子體轉(zhuǎn)化器100中等離子體的溫度最高可以為約400'C、約30(TC或約20(TC。等離子體區(qū)域136中的壓力范圍可以為約0.3atm至約5atm,約0.5atm至約3atm,或約latm至2atm。在一些實(shí)施方案中,等離子體區(qū)域136的一部分或更多個(gè)部分是絕緣的。觸媒區(qū)域134可以在與等離子體區(qū)域136相同或不同的溫度和壓力下進(jìn)行操作。觸媒區(qū)域134中的溫度為約100攝氏度至約600攝氏度,約200。C至約50(TC,或者約30(TC至約40(TC。觸媒區(qū)域134中的壓力范圍可以為約0.3atm至約10atm,約2atm至約8atm,或約3atm至約5atm。在一些實(shí)施方案中,觸媒區(qū)域134的一部分或更多個(gè)部分是絕緣的。觸媒區(qū)域134的絕緣部分可以使得在等離子體區(qū)域136中不產(chǎn)生焦炭和/或不希望的碳?xì)浠衔锏那闆r下,一氧化碳至二氧化碳的轉(zhuǎn)化效率更高。在一些實(shí)施方案中,觸媒區(qū)域134在與等離子體區(qū)域136中溫度和/或壓力條件不同的情況下進(jìn)行操作可以使得以盡可能少的副產(chǎn)品更高效地生成分子氫。如圖10所示,觸媒區(qū)域134包括進(jìn)口138。進(jìn)口138可以使得液體流139(例如水)被噴射入觸媒區(qū)域134。在一些實(shí)施方案中,進(jìn)口138與圖1中所示的端口106相同。水可以促進(jìn)一氧化碳至二氧化碳的轉(zhuǎn)化??梢砸源龠M(jìn)存在于觸媒區(qū)域中的氣體中水分的分散的方式將水傳送至觸媒區(qū)域134。例如,可以將水噴霧、噴灑和/或泵吸到觸媒區(qū)域134中。氣流126與觸媒系統(tǒng)128的接觸產(chǎn)生相對(duì)于與觸媒系統(tǒng)接觸之前的氣流相比富含分子氫的流130。富含分子氫的流130可以從等離子體轉(zhuǎn)化器中流出并作為能量源使用。在一些實(shí)施方案中,使氣流126和/或富含分子氫的流130流經(jīng)一分離系統(tǒng),該分離系統(tǒng)可以清除氣流中的成分并提高或進(jìn)一步提高與進(jìn)入該分離系統(tǒng)之前的流相比氣流中分子氫的含量。氣流富含分子氫使在以分子氫可以使分子氫流在需要分子氫作為燃料源的設(shè)備中被用作能量源的效率很高。如圖U至16所示,等離子體轉(zhuǎn)化器100包括分離系統(tǒng)140。分離系統(tǒng)140包括,但不限于,膜系統(tǒng),變電吸附系統(tǒng)、變壓吸附系統(tǒng)或其結(jié)合。分離系統(tǒng)140可以與等離子體轉(zhuǎn)化器100流體連通。在一些實(shí)施例中,凈化系統(tǒng)140將生成的氣體中的二氧化碳水平降低至每單位體積氣體中最多約10ppm、約5ppm,或約lppm。在一些實(shí)施方案中,分離系統(tǒng)140為膜系統(tǒng)。該膜系統(tǒng)可以包括一層或更多層能夠?qū)⒎肿託?、二氧化碳?或碳?xì)浠衔飶臍饬髦蟹蛛x的薄膜。清除反應(yīng)流中的所選氣體可以使得生成更多分子氫,和/或使得更多的一氧化碳被轉(zhuǎn)化為二氧化碳。薄膜可以由分子氫滲透性材料和/或分子氫選擇性材料,例如,但不限于,陶瓷、碳、金屬、粘土或其結(jié)合形成。薄膜可以包含元素周期表第5至10欄中的一種或更多種金屬和/或一種或更多種元素周期表第5至10欄的金屬的一種或更多種化合物。金屬的示例包括,但不限于,鈀、鉑、鎳、銀、鉭、釩、釔和/或鈮??梢詫⒈∧ぶС性诙嗫谆迳?,該多孔基板例如為氧化鋁、碳,金屬氧化物或其結(jié)合。該支承體可以將該薄膜與等離子體轉(zhuǎn)化器分隔。分隔的距離和該支承體的絕緣性可以利于使該薄膜維持在所需的溫度范圍內(nèi)。在一定的實(shí)施方案中,薄膜可以由多胺和/或聚酰胺制成。在一些實(shí)施方案中,薄膜可以為二氧化碳選擇性材料。圖ll描述內(nèi)部具有膜分離系統(tǒng)的等離子體轉(zhuǎn)化器。如圖11所示,分離系統(tǒng)140位于間隙110附近。在一些實(shí)施方案中,分離系統(tǒng)140不斷清除氣流126中的所選氣體,以便生成分子氫流142和碳氧化物流144。碳氧化物流144可以包括一氧化碳和/或二氧化碳。在一些實(shí)施方案中,被分離的氣流144包括碳?xì)浠衔餁怏w。泵146可以通過(guò)在分離系統(tǒng)140中產(chǎn)生壓差來(lái)協(xié)助從生成的氣流中清除所選氣體。圖12描述具有膜分離系統(tǒng)的等離子體轉(zhuǎn)化器的實(shí)施方案,該膜分離系統(tǒng)與等離子體轉(zhuǎn)化器連接。如圖12所示,分離系統(tǒng)140位于等離子體轉(zhuǎn)化器100附近或與其相鄰。氣流126從等離子體轉(zhuǎn)化器100流出并進(jìn)入分離系統(tǒng)140。在分離系統(tǒng)140中,氣流126中的分子氫被分離,以形成分子氫流142和被分離的氣流144。分子氫流142可以包含很少或痕量碳?xì)浠衔锖?或碳氧化物。與進(jìn)入膜分離系統(tǒng)的氣流相比,分子氫流142可以富含分子氫。分子氫流142可以用作能量源。在一些實(shí)施例中,分離系統(tǒng)140可以為變電吸附系統(tǒng)。Judkins等申請(qǐng)的專利號(hào)為5972077、5925168和5912424的美國(guó)專利描述了變電吸附氣體存儲(chǔ)和傳送系統(tǒng)。變電吸附可以通過(guò)在吸附材料上吸附所選氣體將所選氣體(如二氧化碳和/或一氧化碳)與生成的氣流分離。當(dāng)把電流施加到吸附材料時(shí),吸附材料可以具有對(duì)所選氣體的增強(qiáng)吸附力。用于變電吸附的吸附材料包括,但不限于,碳、活性碳纖維成分和/或分子篩。通過(guò)施加不同于施加到該材料上施加的原始電壓的電壓可以將被吸附的氣體清除。施加不同的電壓可以升高材料的溫度,并使得該氣體從該吸附材料上脫附。在一些實(shí)施方案中,可以改變變電吸附系統(tǒng)中的壓力以便清除該材料上被吸附的成分。一些實(shí)施方案中,碳氧化物(如二氧化碳)為被吸附的成分。該碳氧化物從該吸附材料中脫附并隔離。一些實(shí)施方案中,內(nèi)燃機(jī)的排放物被傳送至變電吸附系統(tǒng)和/或被傳送至進(jìn)入該變電吸附系統(tǒng)的流體??梢詫⒃撆欧盼镏械奶佳趸飶呐欧盼镏星宄?,以便生成具有低碳氧化物含量的流體。圖13描述具有變電吸附系統(tǒng)的等離子體轉(zhuǎn)化器的實(shí)施方案。參考圖13,生成的氣流126從等離子體轉(zhuǎn)化器100流出并進(jìn)入變電吸附分離系統(tǒng)140'。在變電吸附分離系統(tǒng)140'中,導(dǎo)電吸附材料被來(lái)自電源148的電流激活。氣流126與該導(dǎo)電材料的接觸可以使得分子氫與氣流126相分離,以形成分子氫流142和被分離的氣流144。分子氫流142可以包含很少量的碳氧化物和/或碳?xì)浠衔?。與進(jìn)入變電吸附系統(tǒng)的氣流相比,分子氫流142可以富含分子氫。被分離的氣流144可以包含碳氧化物、碳?xì)浠衔?、含氧碳?xì)浠衔铩饣?yīng)源、水或其混合物。一些實(shí)施例中,所希望的是生成的氣流中含有高濃度的分子氫。水煤氣變換氣體和分離系統(tǒng)的結(jié)合可以產(chǎn)生適于需要高純度和/或高濃度分子氫的設(shè)備中所使用的分子氫流。圖14至16描述與等離子體轉(zhuǎn)化器結(jié)合的觸媒系統(tǒng)和分離系統(tǒng)的實(shí)施方案。圖14描述等離子體轉(zhuǎn)化器,其包括觸媒系統(tǒng)和膜分離系統(tǒng)。如圖14所示,觸媒系統(tǒng)128位于間隙110和膜分離系統(tǒng)140附近。氣流126與觸媒系統(tǒng)128的接觸可以產(chǎn)生與同觸媒接觸之前的氣流相比富含分子氫的流130。富含分子氫的氣流130可以進(jìn)入膜分離系統(tǒng)140。在膜分離系統(tǒng)140中,分子氫可以與該氣流中的其它成分相分離,以形成分子氫流142和被分離的氣流144。被分離的氣流144可以包含一氧化碳和/或二氧化碳。,被分離的氣流144可以具有與進(jìn)入膜分離系統(tǒng)140的氣流相比富含分子氬的成分。在一些實(shí)施方案中,分離系統(tǒng)140不斷將所選氣體從氣流126中清除,以生成分子氫流142和被分離的氣流144。泵146可以通過(guò)在分離系統(tǒng)140中產(chǎn)生壓差協(xié)助將所選氣體從生成的氣流126中清除。圖15描述等離子體轉(zhuǎn)化器的實(shí)施方案,其包括觸媒系統(tǒng)和與等離子體轉(zhuǎn)化器連接的膜分離系統(tǒng)。如圖15所示,分離系統(tǒng)140位于等離子體分離器100附近或與其鄰近。氣流126與觸媒系統(tǒng)128的接觸可以使得產(chǎn)生與同該觸媒系統(tǒng)接觸之前的氣流相比富含分子氫的氣流130。富含分子氫的氣流130可以進(jìn)入膜分離系統(tǒng)140。在分離系統(tǒng)140中,可以將分子氫與該氣體中的其它成分分離,以形成分子氫流142和被分離的氣流144。被分離的氣流144可以包括一氧化碳和/或二氧化碳。一些實(shí)施方案中,分離系統(tǒng)140不斷將所選氣體從氣流126中清除,以生成分子氫流142和被分離的氣流144。一些實(shí)施方案中,分離系統(tǒng)包括泵,其用于產(chǎn)生壓差,以協(xié)助將氣體從等離子體轉(zhuǎn)化器中清除。分子氫流142與進(jìn)入該膜系統(tǒng)的氣流相比可以富含分子氫。圖16描述等離子體轉(zhuǎn)化器的實(shí)施方案,其包括觸媒和變電吸附系統(tǒng)。參考圖16,觸媒系統(tǒng)128位于觸媒區(qū)域134內(nèi)。變電吸附系統(tǒng)位于等離子體轉(zhuǎn)化器100附近。在等離子體區(qū)域136中由液體供應(yīng)源124生成的氣體126與觸媒系統(tǒng)128的接觸可以產(chǎn)生與同觸媒系統(tǒng)接觸之前的氣流相比富含分子氫的流130。富含分子氫的流130可以進(jìn)入分離系統(tǒng)140'。該分離系統(tǒng)可以為本文中描述的任意等離子體轉(zhuǎn)化器/膜變電吸附系統(tǒng)(如,圖13)。變電吸附分離系統(tǒng)140,中,導(dǎo)電吸附材料被來(lái)自電源148的電流所激活。富含分子氫的氣流130與導(dǎo)電材料的接觸可以將二氧化碳從富含分子氫的氣流130中分離出去,以形成分子氫流142和被分離的氣流144。分子氫流142可以包括極少量的碳氧化物和/或碳?xì)浠衔铩7肿託淞?42與進(jìn)入變電吸附系統(tǒng)的氣流相比可以富含分子氫。一些實(shí)施方案中,膜分離系統(tǒng)140和變電吸附系統(tǒng)140'可以串聯(lián)使用。圖l至16中分別描述的等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)和/或其結(jié)合可以用于生成內(nèi)燃機(jī)燃料。一些實(shí)施方案中,生成的燃料與其它燃料混合,并送入內(nèi)燃機(jī)。其它燃料包括,但不限于,汽油、乙醇、生物燃料或其混合物。生成的燃料和其它燃料的混合物為燃燒過(guò)程提供更好的壓縮比。一些實(shí)施方案中,在該燃料和/或燃料混合物進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)之前,可以將其壓縮。該燃料和/或燃料混合物的燃燒可以產(chǎn)生能量和排放物。由于提供給內(nèi)燃機(jī)的燃料的純度高,該排放物可以包含很少的污染物(如,氮氧化合物和/或碳氧化合物),甚至不包含污染物。一些實(shí)施方案中,全部或部分排放物可以被回收進(jìn)入等離子體轉(zhuǎn)化器。排放物的回收可以為等離子體轉(zhuǎn)化器的一部分或多個(gè)部分(如觸媒區(qū)域)提供熱量。圖17描述一系統(tǒng),其包括等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)。等離子體轉(zhuǎn)化器100可以為在此描述的任意等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)(如,圖l至3和9至10描述的等離子體轉(zhuǎn)化器)。如圖17所示,液體供應(yīng)源124進(jìn)入等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)IOO。在等離子體轉(zhuǎn)化器100中,液體供應(yīng)源124被轉(zhuǎn)換為氣流126。氣流126進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150。替換燃料流152可以進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150。一些實(shí)施方案中,氣流126在進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150之前與替代燃料相混合。內(nèi)燃機(jī)150燃燒氣流126和替代燃料流152,以產(chǎn)生能量和排放物154。排放物154'可以被回收到等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)100并清除其中的污染物(如,清除氮氧化合物)。氣流和替代燃料流可以包含閥156、156'和156"。閥156、156'和156"可以將燃料流和替代燃料調(diào)整到內(nèi)燃機(jī)150。例如,當(dāng)替代燃料的供應(yīng)很少或較少時(shí),閥156,可以為部分或完全閉合?;蛘?,可以打開或關(guān)閉閥156,和156以調(diào)整分子氫和送入內(nèi)燃機(jī)150的其它燃料的混合物。氣流126'進(jìn)入存儲(chǔ)單元158。存儲(chǔ)單元158可以包括一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī),以壓縮氣流126'。壓縮機(jī)包括機(jī)械壓縮機(jī)和/或化學(xué)壓縮機(jī)。一些實(shí)施方案中,化學(xué)壓縮機(jī)為金屬氫化物壓縮機(jī)。存儲(chǔ)的氣流160和160'從存儲(chǔ)單元158中排出,并在需要時(shí)進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150和/或氣流126。生成和存儲(chǔ)分子氫的能力可以使得滿足邊遠(yuǎn)地區(qū)和/或孤立地區(qū)的能源需求成為可能。圖18描述用于生成燃料的系統(tǒng)的實(shí)施例,其包括等離子體轉(zhuǎn)化器、膜分離系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)。如圖18所示,液體供應(yīng)源124進(jìn)入等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)IOO。等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)100可以為本文中描述的任意等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)(如,圖1至3和圖8描述的等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng))。在等離子體轉(zhuǎn)化器100中,液體供應(yīng)源124與等離子體接觸,以形成氣流126。氣流126從等離子體轉(zhuǎn)化器100排出,并進(jìn)入膜分離系統(tǒng)140。等離子體轉(zhuǎn)化器-膜分離系統(tǒng)可以為本文中描述的任意系統(tǒng)(如,圖11、12、14和15)。在膜分離系統(tǒng)140中,可以將分子氫從氣流126中分離,以形成分子氫流142和被分離的氣流144。被分離的氣流144可以被燃燒、隔離和/或回收到等離子體轉(zhuǎn)化器100并/或與排放物154和154'混合。替代燃料流152可以進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150。一些實(shí)施例中,氣流142在進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150之前與替代燃料混合。內(nèi)燃機(jī)150燃燒氣流126,并有選擇地燃燒其它燃料流152,以產(chǎn)生能量和排放物。排放物154'可以被回收進(jìn)入等離子體轉(zhuǎn)化器100,且/或者清除其中的污染物(如清除氮氧化合物)。閥156、156'和156"可以將生成的燃料流和替代燃料流調(diào)整進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150。分子氫流142'進(jìn)入存儲(chǔ)單元158。存儲(chǔ)單元158包括一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī),以壓縮氣流142'。壓縮機(jī)包括機(jī)械壓縮機(jī)和/或化學(xué)壓縮機(jī)。一些實(shí)施方案中,化學(xué)壓縮機(jī)為金屬氫化物壓縮機(jī)。存儲(chǔ)的氣流160和160,從存儲(chǔ)單元158排出,并在需要時(shí)進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150和/或氣流142。圖19描述產(chǎn)生燃料的系統(tǒng)的實(shí)施例,該系統(tǒng)包括等離子體轉(zhuǎn)化器、觸媒系統(tǒng)、膜分離系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)。如圖19所示,液體供應(yīng)源124進(jìn)入等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)IOO。在等離子體轉(zhuǎn)化器100中,液體供應(yīng)源124與等離子體接觸以形成氣流。該氣流與本文中前面描述的觸媒系統(tǒng)128(如圖9和10描述的等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng))接觸,以形成與同觸媒系統(tǒng)接觸之前的氣流相比富含分子氫的氣流130。富含分子氫的氣流130進(jìn)入膜分離系統(tǒng)140。膜分離系統(tǒng)140中,可以將分子氫從氣流126中分離,以形成分子氫流142和被分離的氣流144。被分離的氣流144可以被燃燒、隔離和/或被回收到等離子體轉(zhuǎn)化器100,并/或與排放物154和154'混合。替代燃料流152可以進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150。一些實(shí)施例中,氣流142在進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150之前與替代燃料混合。內(nèi)燃機(jī)150燃燒氣流126和替代燃料流152,以產(chǎn)生能量和排放物。排放物154'被回收進(jìn)入等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)100并/或?qū)⑵渲械奈廴疚锴宄?如清除氣氧化合物)。閥156、156,和156"可以將生成的燃料流和替代燃料流調(diào)整進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150。分子氫流142,可以進(jìn)入存儲(chǔ)單元156。存儲(chǔ)單元156可以包括一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī),以壓縮分子氫流142'。存儲(chǔ)的分子氫流158和158,從存儲(chǔ)單元156排出并在需要時(shí)進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150和/或分子氫流142。分子氫流142'可以進(jìn)入存儲(chǔ)單元156。存儲(chǔ)單元156可以包括一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī),以如在此描述的方式壓縮分子氫流142'。分子氫流142'可以進(jìn)入存儲(chǔ)單元156。存儲(chǔ)單元156可以包括一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī),以壓縮分子氫流142'。圖20描述生成燃料的系統(tǒng)的實(shí)施方案,其包括等離子體轉(zhuǎn)化器、變電吸附分離系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)。如圖20所示,液體供應(yīng)源124進(jìn)入等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)IOO。等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)100可以為本文中描述的任意等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)(如,圖1至3和圖8描述的等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng))。等離子體轉(zhuǎn)化器100中,液體供應(yīng)源124與等離子體接觸以形成氣流126。氣流126從等離子體轉(zhuǎn)化器排出并進(jìn)入分離系統(tǒng)140'。該分離系統(tǒng)為此處描述的任意等離子體轉(zhuǎn)化器/膜變電吸附系統(tǒng)(如,圖13和16所示的系統(tǒng))。在變電吸附分離系統(tǒng)140,中,可以將分子氫從氣流126中分離,以形成分子氫流142和被分離的氣流144。被分離的氣流144可以被燃料、隔離和/或回收到等離子體轉(zhuǎn)化器100,并/或與排放物154和154,混合。排放物154,可以被回收到變電吸附分離系統(tǒng)140,。變電吸附分離系統(tǒng)140,中,以本文中描述的方式將碳氧化物從排放物中清除,以生成含有較少或很少碳氧化物的排放物流。該碳氧化物(如二氧化碳)被從吸附材料上脫附并隔離。替代燃料流152可以進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150。一些實(shí)施方案中,氣流142在進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150之前與替代燃料混合。內(nèi)燃機(jī)150燃燒氣流126和替代燃料流152,以產(chǎn)生能量和排放物。排放物154'可以被回收進(jìn)入等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)100并/或?qū)⑵渲械奈廴疚锴宄?如清除氮氧化合物)。閥156、156,和156"可以將生成的燃料流和替代燃料流調(diào)整到內(nèi)燃機(jī)150。分子氫流142,可以進(jìn)入存儲(chǔ)單元156。存儲(chǔ)單元156可以包括一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī),以壓縮分子氫流142'。存儲(chǔ)的分子氫流158和158'從存儲(chǔ)單元156中排出并在需要時(shí)進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150和/或分子氫流142。分子氫流142,可以進(jìn)入存儲(chǔ)單元156。存儲(chǔ)單元156可以包括一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)以便用在本文描述的方式壓縮分子氬流142'。圖21描述生成燃料的系統(tǒng),其包括等離子體轉(zhuǎn)化器、觸媒系統(tǒng)、變電吸附分離系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)。如圖21所示,液體供應(yīng)源124進(jìn)入等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)IOO。等離子體轉(zhuǎn)化器100中,液體供應(yīng)源124與等離子體接觸以形成氣流126。氣流126與本文中前文所述的觸媒系統(tǒng)128(圖9和10描述的)接觸,以形成與接觸觸媒系統(tǒng)之前的氣流相比富含分子氫的氣流130。富含分子氫的氣流130進(jìn)入變電吸附分離系統(tǒng)140,。變電吸附分離系統(tǒng)140'中,可以將分子氫被從氣流126分離,以形成分子氫流142和被分離的氣流144。被分離的氣流144可以被燃燒、隔離和/或回收到等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)100,并/或與排放物154和154'混合。排放物154,可以被回收到入變電吸附分離系統(tǒng)140'。變電吸附分離系統(tǒng)140,中,碳氧化物可以本文所述的方式被從排放物清除,以產(chǎn)生含有較少或很少碳氧化物的排放物流。該碳氧化物(如二氧化碳)被從吸附材料上脫附并隔離。替代燃料流152可以進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150。一些實(shí)施方案中,氣流142在進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150之前與替代燃料混合。內(nèi)燃機(jī)150燃燒氣流126和替代燃料流以產(chǎn)生能量和排放物。排放物154'可以被回收進(jìn)入等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)100并將其中的污染物清除(如清除氮氧化合物)。閥156、156'和156"可以將生成的燃料流和替代燃料流調(diào)整進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150。分子氫流142,可以進(jìn)入存儲(chǔ)單元156。存儲(chǔ)單元156包括一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī),以壓縮分子氫流142'。存儲(chǔ)的分子氫流158和158'從存儲(chǔ)單元156中排出并在需要時(shí)進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)150和/或分子氫流142。分子氫流142'可以進(jìn)入存儲(chǔ)單元156。存儲(chǔ)單元156可以包括一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)以便用在本文描述的方式壓縮分子氫流142'。以下說(shuō)明本文中描述的釆用低溫等離子體從液體供應(yīng)源生成分子氫的系統(tǒng)和方法的實(shí)施例,該實(shí)施例不用于限制本發(fā)明。管式反應(yīng)器配置了兩個(gè)垂直方向電極,以及位于兩個(gè)電極之間l/2英寸的石英管(等離子體生成區(qū)域)。陰極電極(l/4"不銹鋼管)位于管式反應(yīng)器的底部。該陰極電極包含一個(gè)開口,以便讓產(chǎn)生的氣體離開該反應(yīng)器。陽(yáng)極電極(10-1/16英寸不銹鋼針頭)位于該管式反應(yīng)器的頂部。該陽(yáng)極電極與一泵相連,該泵向等離子體生成區(qū)域中提供乙醇水溶液。陽(yáng)極電極與配置有脈沖信號(hào)輸入(HP)的高電壓放大器(Trek20/20C)相連。陰極電極接地。陽(yáng)極電極和陰極電極之間的間隙為15mm。使用IR數(shù)字溫度探針估測(cè)出間隙中等離子體的溫度為260°C至280'C之間。表l中列出的觸媒與等離子體區(qū)域比鄰設(shè)置。在一些操作中,如表l所示,觸媒區(qū)域是絕緣的。在觸媒區(qū)域中的溫度維持在30(TC。如此處的描述來(lái)制備觸媒。將乙醇的水溶液(35%體積乙醇)以表l中列出的流速提供給等離子體反應(yīng)器。等離子體在以下條件生成電壓RMS3.93kV;電流RMS2.25kV;頻率5.99kHz;功率RMS3W。表1和表2列出通過(guò)低溫等離子體轉(zhuǎn)化乙醇產(chǎn)生的生成物。Pt/TK)2觸媒.Pt/Ti02觸媒由以下方法制備。在室溫下將Ti02(DegussaTi02P25,EvonikDegussa,德國(guó))粉末以H2PtCV溶液浸漬,持續(xù)12小時(shí),以形成鉑/氧化鈦混合物。將鉑/氧化鈦混合物在10(TC干燥,持續(xù)12小時(shí),然后在400。C溫度下在空氣中煅燒4小時(shí)。Re/Pt/TiO,觸媒.Re/Pt/Ti02觸媒由以下方法制備。在室溫下將Ti02(DegussaTi02P25,EvonikDegussa,德國(guó))粉末以麗41^04溶液浸漬,持續(xù)1小時(shí),然后在室溫下以H2PtCV溶液浸漬,持續(xù)12小時(shí),以形成鉑/氧化鈦混合物。將該錸湖/氧化鈦混合物在10(TC干燥,持續(xù)12小時(shí),然后在400°C溫度下在空氣中煅燒4小時(shí)。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>實(shí)施例2.實(shí)施例l中描述的等離子體轉(zhuǎn)化器在5psig和10psig、無(wú)觸媒的條件下運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)條件、各種壓力和生成產(chǎn)物的結(jié)果在表3中列出示。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>COx的選擇性-產(chǎn)物COx的摩爾數(shù)/(2x被轉(zhuǎn)化的乙醇的摩爾數(shù))x100。112的選擇性=生成物112的摩爾數(shù)/(3x被轉(zhuǎn)化的乙醇的摩爾數(shù))x畫。被轉(zhuǎn)化的乙醇為在以下反應(yīng)中的乙醇的摩爾總數(shù)C2H5OH+H20=2CO+4H2C2H5OH+H2=2CH4+H20C2H5OH=C2Hx+H20+yH2乙醇的摩爾總數(shù)通過(guò)摩爾產(chǎn)物CO、C2Hx和CH4進(jìn)行反演運(yùn)算得到。CO、C2Hx和CH4用在線氣相色譜法通過(guò)絕對(duì)校準(zhǔn)進(jìn)行確定。然后基于以下公式計(jì)算轉(zhuǎn)化乙醇轉(zhuǎn)化=(被轉(zhuǎn)化的摩爾乙醇)/摩爾乙醇xl00,其中摩爾乙醇輸入通過(guò)乙醇和水的混合物的供應(yīng)速率進(jìn)行計(jì)算。在本專利中,將一些美國(guó)專利和美國(guó)專利申請(qǐng)公開通過(guò)引述方式合并于此。但是,僅對(duì)這些美國(guó)專利和美國(guó)專利申請(qǐng)公開的文本以引述方式并入到與此處闡明的其它陳述和附圖之間沒(méi)有抵觸的程度。如果有這樣的抵觸,那么在以引述方式并入的美國(guó)專利和美國(guó)專利申請(qǐng)公開中任何相抵觸的文本特別地不以引述方式合并于本專利中。鑒于本說(shuō)明書,本發(fā)明各方面的進(jìn)一步修改和替換實(shí)施方式對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是明顯的。相應(yīng)地,本說(shuō)明書僅構(gòu)成為用于解釋本專利,并以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)施本發(fā)明的一般方式為目的。應(yīng)當(dāng)理解,本文中示出和說(shuō)明的本發(fā)明中的形式用于作為優(yōu)選實(shí)施方案。本文中例示和說(shuō)明的要素和材料可以被替換,部件和處理可以顛倒,本發(fā)明的某些特征可以單獨(dú)使用,鑒于具有本發(fā)明說(shuō)明的有益效果,這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都將是明顯的。在不偏離如權(quán)利要求中所描述的本發(fā)明精神和范圍的情況下,可以改變本文中描述的要素。權(quán)利要求1、一種生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)燃料的系統(tǒng),包括低溫等離子體轉(zhuǎn)化器,被配置為接收液體供應(yīng)源、并在最高約400℃的等離子體溫度下從液體供應(yīng)源產(chǎn)生氣流,其中該氣流包括分子氫和碳氧化物;以及內(nèi)燃機(jī),被配置為接收來(lái)自低溫等離子體轉(zhuǎn)化器的氣流,其中該氣流作為所述內(nèi)燃機(jī)的燃料。2、如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述液體供應(yīng)源包括液態(tài)含氧碳?xì)浠衔铩?、如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng),其中所述液體供應(yīng)源為乙醇。4、如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng),其中所述液體供應(yīng)源包括占該液體供應(yīng)源總體積的至少5%體積的含氧碳?xì)浠衔铩?、如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng),其中所述液體供應(yīng)源包括碳?xì)浠衔铩?、如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng),其中所述等離子體轉(zhuǎn)化器包括一個(gè)或更多個(gè)加長(zhǎng)陽(yáng)極電極;與所述一個(gè)或更多個(gè)加長(zhǎng)陽(yáng)極電極相對(duì)放置的陰極電極;以及電流源,被配置以為所述一個(gè)或更多個(gè)加長(zhǎng)陽(yáng)極電極和所述陰極電極提供電流,以便在所述陰極電極和所述一個(gè)或更多個(gè)加長(zhǎng)陽(yáng)極電極之間的間隙生成等離子體。7、如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),其中所述陰極電極和所述一個(gè)或更多個(gè)加長(zhǎng)陽(yáng)極電極之間的間隙范圍為約1毫米至約ioo毫米之間。8、如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),其中該等離子體轉(zhuǎn)化器具有進(jìn)口和出口,該液體供應(yīng)源以與所述板子平行的方向從所述進(jìn)口流向所述出口。9、如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),其中該等離子體轉(zhuǎn)化器具有進(jìn)口和出口,該液體供應(yīng)源在與該陰極電極垂直的方向流動(dòng)。10、如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),其中所述加長(zhǎng)陽(yáng)極電極中至少一個(gè)的至少一放電端的形狀是凸出的。11、如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),其中該電流為交流電。12、如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),其中該電流為直流電。13、如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng),其中該內(nèi)燃機(jī)被配置以燃燒所述氣流的至少一部分,以生成排放物和能量。14、如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng),所述系統(tǒng)還包括位于該等離子體轉(zhuǎn)化器內(nèi)的水煤氣變換觸媒,其中,該水煤氣變換觸媒被配置以將碳氧化物中的一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳和分子氫。15、如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng),所述系統(tǒng)還包括位于等離子體轉(zhuǎn)化器附近的水煤氣變換觸媒,其中該水煤氣變換觸媒被配置為將碳氧化物中的一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳和分子氫。16、如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng),所述系統(tǒng)還包括與該內(nèi)燃機(jī)耦合的排放物管道,其中該排放物管道將排放物的至少一部分傳輸至該等離子體轉(zhuǎn)化器。17、一種生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)燃料的方法,包括以下步驟將液體供應(yīng)源與最高溫度約為40(TC的等離子體相接觸,以產(chǎn)生氣流,其中該氣流包含分子氫和碳氧化物;以及將所述氣流提供給內(nèi)燃機(jī)。18、如權(quán)利要求17所述的方法,其中所述液體供應(yīng)源包含乙醇。19、如權(quán)利要求17所述的方法,其中所述液體供應(yīng)源包括乙醇和碳?xì)浠衔锏幕旌衔铩?0、如權(quán)利要求17所述的方法,還包括步驟利用脈沖交流電生成等離子體。21、如權(quán)利要求17所述的方法,其中所述液體供應(yīng)源包含占該液體供應(yīng)源總體積的至少5%體積的含氧碳?xì)浠衔铩?2、如權(quán)利要求17所述的方法,其中所述液體供應(yīng)源包含乙醇。23、如權(quán)利要求17所述的方法,還包括步驟在將所述氣流提供給內(nèi)燃機(jī)之前將所述氣流進(jìn)行壓縮。24、如權(quán)利要求17所述的方法,還包括步驟在內(nèi)燃機(jī)中燃燒所述氣流的至少一部分,以生成能量和排放物。25、如權(quán)利要求24所述的方法,還包括步驟將所述排放物的一部分傳輸至所述等離子體轉(zhuǎn)化器。26、如權(quán)利要求17所述的方法,還包括步驟將所述氣流與水煤氣變換觸媒在水環(huán)境下相接觸,以產(chǎn)生第二氣流,其中該第二氣流包含分子氫和二氧化碳;以及將所述第二氣流的至少一部分提供給內(nèi)燃機(jī)。27、如權(quán)利要求26所述的方法,其中該水煤氣變換觸媒包括元素周期表中一種或更多種第7欄金屬,和/或元素周期表中一種或更多種第7欄金屬的一種或更多種化合物。28、如權(quán)利要求26所述的方法,其中該水煤氣變換觸媒包括元素周期表中一種或更多種第IO欄金屬,和/或元素周期表中一種或更多種第IO欄金屬的一種或更多種化合物。29、如權(quán)利要求26所述的方法,其中該水煤氣變換觸媒包括元素周期表中一種或更多種第14欄金屬,和/或元素周期表中一種或更多種第14欄金屬的一種或更多種化合物。30、如權(quán)利要求26所述的方法,其中該水煤氣變換觸媒包括二氧化鈦和/或氧化鈰作為載體。31、如權(quán)利要求26所述的方法,其中該水煤氣變換觸媒包括元素周期表中一種或更多種第7欄金屬、元素周期表中一種或更多種金屬第10欄金屬、元素周期表中一種或更多種第14欄金屬,和/或元素周期表中一種或更多種第7欄金屬的一種或更多種化合物、元素周期表中一種或更多種第10欄和/或第14欄金屬的一種或多種化合物。32、如權(quán)利要求26所述的方法,其中該水煤氣變換觸媒包括二氧化鈦載體上的鎳和錫金屬和/或鎳和錫的化合物。33、如權(quán)利要求26所述的方法,其中該水煤氣變換觸媒包括二氧化鈦載體上的鉑金屬和/或鉑的化合物。34、如權(quán)利要求26所述的方法,其中該水煤氣變換觸媒包括氧化鈰載體上的銷金屬和/或鉬的化合物。35、如權(quán)利要求26所述的方法,其中該水煤氣變換觸媒包括氧化鈰載體上的錸金屬和/或錸的化合物。36、如權(quán)利要求17所述的方法,還包括步驟將所述氣流的至少一部分與水煤氣變換觸媒在水環(huán)境下相接觸,以產(chǎn)生分子氫流和二氧化碳;將所述氣流的至少一部分和所述分子氫流的至少一部分提供給內(nèi)燃機(jī)。37、一種生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)燃料的方法,包括以下步驟將液體供應(yīng)源與如權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的等離子體轉(zhuǎn)化器相接觸;將所述氣流提供給內(nèi)燃機(jī)。38、一種釆用凈化系統(tǒng)生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)燃料的系統(tǒng),其包括等離子體轉(zhuǎn)化器,被配置為接收液體供應(yīng)源、并從液體供應(yīng)源產(chǎn)生氣流,其中該氣流包括分子氫和碳氧化物;分離系統(tǒng),其與所述等離子體轉(zhuǎn)化器連通,其中該分離系統(tǒng)被配置為從所述氣流中清除所述碳氧化物的至少一部分,以產(chǎn)生富含氫氣的氣流;以及內(nèi)燃機(jī),其與所述分離系統(tǒng)連接,其中所述富含氫氣的氣流作為燃料提供給所述內(nèi)燃機(jī),其中所述內(nèi)燃機(jī)被配置為燃燒所述富含氫氣的氣流。39、如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng),其中所述分離系統(tǒng)包括薄膜。40、如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng),其中所述分離系統(tǒng)包括變電吸附系統(tǒng)。41、如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng),其中所述液體供應(yīng)源包括液態(tài)含氧碳?xì)浠衔铩?2、如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng),其中所述液體供應(yīng)源為乙醇。43、如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng),其中所述液體供應(yīng)源包含占該液體供應(yīng)源總體積的至少5%體積的含氧碳?xì)浠衔铩?4、如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng),其中所述液體供應(yīng)源包括乙醇和碳?xì)浠衔锏幕旌衔铩?5、如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng),其中所述等離子體轉(zhuǎn)化器包括一個(gè)或更多個(gè)加長(zhǎng)陽(yáng)極電極;與所述一個(gè)或更多個(gè)加長(zhǎng)陽(yáng)極電極相對(duì)放置的陰極電極;以及電流源,被配置以為所述一個(gè)或更多個(gè)加長(zhǎng)陽(yáng)極電極和所述陰極電極提供電流,以便在所述陰極電極和所述一個(gè)或更多個(gè)加長(zhǎng)陽(yáng)極電極之間的間隙生成等離子體。46、如權(quán)利要求45所述的系統(tǒng),其中素搜狐陰極電極和所述一個(gè)或更多個(gè)加長(zhǎng)陽(yáng)極電極之間的間隙范圍為約1亳米至約100毫米。47、如權(quán)利要求45所述的系統(tǒng),其中該等離子體轉(zhuǎn)化器具有進(jìn)口和出口,該液體供應(yīng)源以與所述板子平行的方向從所述進(jìn)口流向所述出口。48、如權(quán)利要求45所述的系統(tǒng),其中該等離子體轉(zhuǎn)化器具有進(jìn)口和出口,該液體供應(yīng)源在與該陰極電極垂直的方向流動(dòng)。49、如權(quán)利要求45所述的系統(tǒng),其中所述加長(zhǎng)陽(yáng)極電極中至少一個(gè)的至少一放電端的形狀是凸出的。50、如權(quán)利要求45所述的系統(tǒng),其中該電流為交流電。51、如權(quán)利要求45所述的系統(tǒng),其中該電流為直流電。52、如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng),所述系統(tǒng)還包括與該內(nèi)燃機(jī)連接的排放物管道,其中該排放物管道將燃燒所述富含氫氣的氣流所產(chǎn)生的排放物的至少一部分傳輸至該等離子體轉(zhuǎn)化器。53、一種采用凈化系統(tǒng)生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)燃料的方法,包括以下步驟將液體供應(yīng)源與等離子體相接觸,以產(chǎn)生氣流,其中該氣流包含分子氫和碳氧化物;將所述碳氧化物的至少一部分從所述氣流中分離,以產(chǎn)生富含分子氫的氣流;以及將所述富含分子氫的氣流提供給內(nèi)燃機(jī)。54、如權(quán)利要求53所述的方法,其中所述碳氧化物包括一氧化碳和二氧化碳。55、如權(quán)利要求53所述的方法,其中所述分離系統(tǒng)包括一個(gè)多個(gè)薄膜。56、如權(quán)利要求53所述的方法,其中所述分離系統(tǒng)包括變電吸附系統(tǒng)。57、如權(quán)利要求53所述的方法,其中所述液體供應(yīng)源包括含氧碳?xì)浠衔铩?8、如權(quán)利要求53所述的方法,其中所述富含分子氫的氣流包括以體積計(jì)至多約50ppm的一氧化碳。59、如權(quán)利要求53所述的方法,其中所述液體供應(yīng)源包含乙醇。60、如權(quán)利要求53所述的方法,還包括步驟在將所述氣流提供給所述內(nèi)燃機(jī)之前將所述氣流進(jìn)行壓縮。61、如權(quán)利要求53所述的方法,還包括步驟在所述內(nèi)燃機(jī)中燃燒所述氣流的至少一部分,以產(chǎn)生能量和排放物。62、如權(quán)利要求61所述的方法,還包括步驟將所述排放物的一部分傳輸至所述等離子體轉(zhuǎn)化器。63、一種釆用分離系統(tǒng)生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)燃料的方法,包括以下步驟將液體供應(yīng)源與如權(quán)利要求38至52之任一項(xiàng)所述的等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)相接觸,以產(chǎn)生氣流,其中該氣流包含分子氫和碳氧化物;將至少一部分所述碳氧化物的從所述氣流中分離,以產(chǎn)生富含分子氫的氣流;并且將所述富含分子氫的氣流提供給內(nèi)燃機(jī)。64、一種使用在約0.3個(gè)大氣壓至約5個(gè)大氣壓之間的壓力下產(chǎn)生的等離子體來(lái)生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)燃料的系統(tǒng),包括等離子體轉(zhuǎn)化器,被配置為接收液體供應(yīng)源、并從液體供應(yīng)源產(chǎn)生氣流,其中該等離子體轉(zhuǎn)化器用于產(chǎn)生約0.3個(gè)大氣壓至約5個(gè)大氣壓之間的壓力,且該氣流包括分子氫;以及內(nèi)燃機(jī),其與所述等離子體轉(zhuǎn)化器連接,其中所述所述內(nèi)燃機(jī)被配置為燃燒所述氣流。65、如權(quán)利要求64所述的系統(tǒng),其中所產(chǎn)生的等離子體的溫度最高約40(TC。66、如權(quán)利要求64所述的系統(tǒng),其中所述液體供應(yīng)源包括液態(tài)含氧碳?xì)浠衔铩?7、如權(quán)利要求64所述的系統(tǒng),其中所述液體供應(yīng)源為乙醇。68、如權(quán)利要求64所述的系統(tǒng),其中所述液體供應(yīng)源包括占該液體供應(yīng)源總體積的至少5%體積的含氧碳?xì)浠衔铩?9、如權(quán)利要求64所述的系統(tǒng),其中所述液體供應(yīng)源包括乙醇和碳?xì)浠衔锏幕旌衔铩?0、如權(quán)利要求64所述的系統(tǒng),其中所述等離子體轉(zhuǎn)化器包括一個(gè)或更多個(gè)加長(zhǎng)陽(yáng)極電極;與所述一個(gè)或更多個(gè)加長(zhǎng)陽(yáng)極電極相對(duì)放置的陰極電極;以及電流源,被配置以為所述一個(gè)或更多個(gè)加長(zhǎng)陽(yáng)極電極和所述陰極電極提供電流,以便在所述陰極電極和所述一個(gè)或更多個(gè)加長(zhǎng)陽(yáng)極電極之間的間隙生成等離子體。71、如權(quán)利要求70所述的系統(tǒng),其中所述陰極電極和所述一個(gè)或更多個(gè)加長(zhǎng)陽(yáng)極電極之間的間隙范圍為約1亳米至約100毫米。72、如權(quán)利要求70所述的系統(tǒng),其中等離子體轉(zhuǎn)化器具有進(jìn)口和出口,該液體供應(yīng)源以與所述板子平行的方向從進(jìn)口流向出口。73、如權(quán)利要求70所述的系統(tǒng),其中該等離子體轉(zhuǎn)化器具有進(jìn)口和出口,該液體供應(yīng)源在與該陰極電極垂直的方向流動(dòng)。74、如權(quán)利要求70所述的系統(tǒng),其中所述加長(zhǎng)陽(yáng)極電極中至少一個(gè)的至少一放電端的形狀是凸出的。75、如權(quán)利要求70所述的系統(tǒng),其中該電流為交流電。76、如權(quán)利要求70所述的系統(tǒng),其中該電流為直流電。77、如權(quán)利要求64所述的系統(tǒng),所述系統(tǒng)還包括排放物管道,其中該排放物管道將燃燒所述富含氫氣的氣流所產(chǎn)生的排放物的至少一部分傳輸至該等離子體轉(zhuǎn)化器。78、一種使用在約0.3個(gè)大氣壓至約5個(gè)大氣壓的壓力下產(chǎn)生的等離子體來(lái)生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)燃料的方法,包括以下步驟為等離子體轉(zhuǎn)化器提供液體供應(yīng)源;將液體供應(yīng)源與等離子體相接觸,以產(chǎn)生氣流,其中該氣流包含氫氣和碳氧化物,其中該等離子體轉(zhuǎn)化器中的總壓力為約0.3個(gè)大氣壓至約5個(gè)大氣壓;以及將所述氣流提供給內(nèi)燃機(jī)。79、如權(quán)利要求78所述的方法,其中所述液體供應(yīng)源包括含氧碳?xì)浠衔铩?0、如權(quán)利要求78所述的方法,其中富含氫氣的氣流包括以體積計(jì)至多約50ppm的一氧化碳。81、如權(quán)利要求78所述的方法,其中所述等離子體的溫度最高約400。C。82、如權(quán)利要求78所述的方法,其中所述液體供應(yīng)源包括乙醇。83、如權(quán)利要求78所述的方法,還包括步驟在將所述氣流提供給所述內(nèi)燃機(jī)之前將所述氣流壓縮。84、如權(quán)利要求78所述的方法,還包括步驟燃燒內(nèi)燃機(jī)中氣流的至少一部分以產(chǎn)生能量和排放物。85、如權(quán)利要求84所述的方法,還包括步驟將所述排放物的一部分傳輸至所述等離子體轉(zhuǎn)化器。86、一種使用在約0.3個(gè)大氣壓至約5個(gè)大氣壓之間的壓力下產(chǎn)生的等離子體來(lái)生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)燃料的方法,包括以下步驟將液體供應(yīng)源提供給如權(quán)利要求63至77之任一項(xiàng)所述的等離子體轉(zhuǎn)化器系統(tǒng);將液體供應(yīng)源與等離子體接觸,以產(chǎn)生包含氫氣和碳氧化物的氣流,其中等離子體轉(zhuǎn)化器的總壓力為約0.3個(gè)大氣壓至約5個(gè)大氣壓;以及將所述氣流提供給內(nèi)燃機(jī)。87、采用權(quán)利要求1至86中任意方法和/或系統(tǒng)生產(chǎn)的內(nèi)燃機(jī)燃料。全文摘要本發(fā)明公開了生成內(nèi)燃機(jī)燃料的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)可以包括等離子體轉(zhuǎn)化器、分離系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)。該等離子體轉(zhuǎn)化器可以從液體供應(yīng)源產(chǎn)生氣流。該氣流可以包括分子氫和碳氧化物。利用該分離系統(tǒng)可以從等離子體轉(zhuǎn)化器中生成的氣流中產(chǎn)生氫氣流??梢詫⒃摎饬鞯闹辽僖徊糠趾驮摎錃饬鞯闹辽僖徊糠痔峁┙o內(nèi)燃機(jī)。文檔編號(hào)C01B3/34GK101675000SQ200780046624公開日2010年3月17日申請(qǐng)日期2007年10月18日優(yōu)先權(quán)日2006年10月20日發(fā)明者查爾斯·泰雷爾·亞當(dāng)斯申請(qǐng)人:特洛斯創(chuàng)新責(zé)任有限公司