CN103608091B - 利用废热来车载回收和存储来自机动车内燃机废气的co2的直接致密化方法和系统 - Google Patents

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Abstract

描述了一种方法和系统，用于车载处理由用于为车辆提供动力的烃燃料的内燃机(ICE)所排放的含有CO2的废气流，以降低排放到大气中的CO2的量，其包括：a.车载到车辆上的第一废热回收区；b.致密化区；c.分离区；e.废气管道。

Description

利用废热来车载回收和存储来自机动车内燃机废气的CO2的直接致密化方法和系统
发明领域
本发明涉及降低来自由内燃机和产生了废热的其他热发动机提供动力的车辆的废气流的二氧化碳的排放。
发明背景
目前公认的观点是全球变暖是由于温室气体如二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)的排放造成的。大约四分之一的全球人类导致的CO2排放目前估计是来自于移动来源，即，由内燃机(ICE)提供动力的轿车、卡车、公共汽车和火车。在可以预见的未来，随着发展中国家私人拥有的轿车和卡车的迅猛发展，这个比例很可能快速增加。目前，运输领域是原油的主要市场，并且控制CO2排放既是环境责任也是令人期望的目标，目的是在面对来自替代技术如由电动机和蓄电池提供动力的轿车的挑战时，保持运输领域中原油市场的活力。
来自移动来源的二氧化碳的管理具有诸多挑战，包括空间和重量限制、缺乏任何的规模经济性和为移动来源提供动力的ICE运行的动态性能。
现有技术中捕集来自燃烧气体的CO2的方法主要集中在固定来源例如动力设备。那些解决降低来自移动来源的CO2排放问题的方法使用了利用氧气的燃烧，没有提供用于再生和再利用CO2捕集剂的手段，和/或没有利用回收自热源的废热。仅仅使用氧气的燃烧需要氧-氮分离，其相比于从废气中分离CO2而言是更能量密集的，并且如果在车辆车载上进行尝试，该分离问题将变得甚至更困难。
CO2捕集技术的焦点集中于静止的或者固定来源。来自移动来源的CO2捕集通常被认为太昂贵，因为它包括了具有反规模经济的分配系统。 解决这个问题的方案看起来是不切实际的，这归因于车载车辆的空间限制、额外的能量和设备需求和车辆运行周期的动态性能(例如快速加速和减速的间歇期)。
所以本发明的一个目标是提供一种方法，系统和设备，其通过临时车载存储CO2而解决了有效地和成本有效地降低车辆的CO2排放问题。这样的系统的大规模生产能力将至少部分的抵消了与这些移动来源的分配性质相关的其他成本。
本发明的另一目标是提供系统和方法，其用于捕集和存储基本纯净的CO2(其否则会从机动车辆排入大气中)，这样它可以用于任何的需要CO2的许多商业和工业过程中，或者送到永久性存储位置。
作为此处使用的，术语“内燃机”或ICE包括热发动机，其中含碳燃料燃烧来产生功率或者功和产生必须除去或者消散的废热。
作为此处使用的，术语“移动来源”表示任何的多种已知的运输工具，其可以用于运输货物和/或人，其是通过产生含有CO2的废气流的一种或多种内燃机来提供动力的。这包括在陆地上行进的全部类型的机动车辆、飞机和船舶，其中来自ICE的废气在它排放到大气中之前排放到容纳管道中。
作为此处使用的，术语“车辆”被理解为是一种方便的简写，并且与“移动来源”同义，并且通常当如上使用该术语时，通常可与“运输工具”共存。
作为此处使用的，术语“废热”是典型的发动机产生的热，其主要包含在热废气(～300-650℃)和热冷却剂(～90-120℃)中。另外的热是从发动机组和它的相关部件以及废气所穿过的其他部件(包括歧管、管道、催化转化器和消音器)通过对流和辐射来排放和损失的。这个热能总计为典型的烃(HC)燃料所提供的能量的大约60%。
作为此处使用的，术语“热回收(HR)装置”是多种装置的任何一种，其将显热转化成电能或者机械功如移动，其可以用于压缩CO2。
发明内容
上述目标和其他优点是通过本发明来获得的，其广泛的包括一种方法和系统，用于车载处理由用于为车辆提供动力的烃燃料的内燃机(ICE)所排放的含有CO2的废气流，以降低排放到大气中的CO2量，其包括：
a.车载到车辆上的第一废热回收区，用于以热交换关系接收高温废气流，并且排出处于较低温度的废气流，
该废热回收区进一步包括至少一个热交换器，其具有入口和出口，该入口用于接收来自ICE的热废气流以热交换关系传送，和该出口用于冷却的废气流，
该热交换器进一步包括入口和出口，该入口用于接收处于第一温度的热交换流体，和该出口用于排出处于第二更高温度的流体，
b.与第一废热回收区的废气流排出口流体连通的致密化区，该致密化区包括用于将CO2的温度和体积降低的装置，来至少液化该CO2和来产生CO2含量降低的处理过的废气流；
c.与致密化区连通的分离区，并且其具有用于处理过的废气流的排出口；
d.存储区，该存储区用于接收致密化的CO2以在车辆上车载临时存储；和
e.与分离区的处理过的废气流出口流体连通的废气管道。
在上述方法和系统的一种替代实施方案中，步骤(a)中所述的热交换可以如下来完成：将热废气送到一个或多个热电装置，用于直接回收显热和将它转化成能量如电能(将在下面进行更详细的描述)。如果使用多个热电装置，则它们可以在相同的温度并联运行或者以连续降低的温度串联运行。在该实施方案中，热交换器的使用变成任选的和可以省略。
本发明提供了方法和系统，用于直接致密化和分离来自发动机废气的基本纯净的CO2和车辆车载临时存储该致密化的CO2，以备用于任何的广泛多种的已知的商业和工业应用，或者用于运输到永久存储位置。致密化步骤所需的全部或者部分的能量来源于发动机废热，其可以包括废气流、发动机冷却系统和发动机组和相关的金属部件。本发明的环境 优势是显而易见的。
本发明的方法和系统整合了不同的部件，使用由用于为车辆提供动力的烃燃料燃烧所产生的废热，通过致密化和临时车载存储，来有效捕集后燃CO2。如上所述，典型的发动机产生的废热总计是典型的烃(HC)燃料所提供的能量的大约60%。如图1所示，这个能量主要包含在热废气(～300-650℃)和热冷却剂(～90-120℃)中。另外的热也是从发动机组和它的相关部件以及废气所穿过的其他部件(包括歧管、排气管道、催化转化器和消音器)通过对流和辐射来排放和损失的。
需要能量来从废气中分离CO2和压缩和液化或者冷冻全部或部分的所产生的CO2，来有效的车载存储。该能量通常是功和热能的混合。该能量的功部分是使用部分的废热来产生该功的。
在CO2致密化循环启动过程中或者是为了特殊的需要，可以使用部分的发动机功率或者车载电池组所存储的电能来提供全部或者一部分的功/能量需求。在正常的运行过程中，致密化和捕集所需的至少一部分的能量将来自废热。
从废气中分离CO2是通过气态CO2相变来形成液体或固体来进行的，该液体或固体能够容易地与氮气、水蒸气和任何剩余的CO2分离。用于有效的临时车载存储的CO2的致密化是通过压缩、液化和/或冷冻例如来形成干冰而实现的，并且最终密度是460-1600kg/m3。致密化步骤所需的部分或者全部的功能量来源于使用热-功率转化装置(其是基于系统的特定需求和运行环境来选择的)通常损失到大气中的热。进行这种相变的方法是本领域已知的。可用于移动来源上有限体积中的具体应用需要对不同的相关因素进行分析。
通过相变捕集CO2需要冷却、压缩和/或制冷。后两种加工步骤可以部分或者完全通过利用与废热回收有关的能量来完成。内冷却可以通过压缩气体的膨胀来相对容易地实现。具体地，可以压缩CO2，同时通过热交换除去来自压缩机和/或气体传输管道的热，随后压缩CO2膨胀来进行全部或部分CO2的相变。
如前所述，根据本发明的方法，CO2是通过冷却、压缩和/或制冷来 形成液体或固体(干冰)而与废气流分离的。在环境温度，CO2可以作为液体存在。CO2的临界点是31℃和73bar。形成固体干冰的液体的冷冻点是-78℃。因此，冷冻需要大得多的温度降低，但是密度高到大约1.4-1.6g/cm3，由此降低了车载存储CO2所需空间，直到加燃料和/或交给适当的接收设施。
制冷所需能量可以来源于下述方法。
1.压缩制冷循环，其中压缩所需的机械能量获自热回收(HR)单元，其将废热转化成电能或者机械功。另外，一些机械能量是通过膨胀排放到大气中的CO2废气来回收的。
2.将该废热直接供给到吸附或吸收制冷循环，该循环没有活动件，因此不从发动机传动系中消耗任何功。
3.使用亚音速或超音速喷嘴来快速膨胀和冷却废气，这将产生液体或固体形式的CO2沉淀，用于收集和临时车载存储。
部分压缩可以通过将废气送过涡轮增压器来实现，因此回收了废气流的一些流动能量。
本发明如下来解决了空间有限和辅助功率需求的问题：使用车辆上作为废热可得的自由能量来致密化至少一部分的CO2，由此明显降低它的体积用于临时存储，直到它可以从车辆中除去和在加燃料或其他适当的设施处回收为止。本发明包括：(a)冷却和分离方法，来从发动机废气中除去全部或者主要部分的CO2；(b)使用一些发动机废热来回收基本上纯净的CO2；(c)将一些的发动机废热转化成功率，即功能量；和(d)如果需要，使用该功率来进一步提高CO2的致密化，用于临时车载存储。使用废热提供用于通过致密化来捕集的能量简化了将CO2与废气流中的氮气分离的方法，明显降低了成本，并且该致密化降低了临时车载存储CO2所需体积。
本发明进一步包括任选的使用一些部分的发动机功来运行一个或多个压缩机。当发动机是以减速模式运行并且将用于减慢该发动机时，和当发动机空转时，可以利用该发动机功。车载处理器和控制器可以用于将CO2压缩机传动杆啮合到处于适当的预定发动机运行条件的发动机。
本发明可以在广泛的移动来源上使用，例如客运车辆，卡车，公共汽车，重型车辆，火车，轮船，飞机等，其是通过燃烧基于化石的或者烃燃料来运行的。本发明的系统和设备可以安装在新的移动来源上和/或通过改进现有的移动来源。
本发明基于整合不同的部件来形成系统，使用回收自车辆ICE的废热，用于有效致密化后燃CO2和随后临时存储在车载的运输工具上。该系统可以包括：(a)第一热交换区，用于回收一部分的废热和相关的能量，和由此降低发动机废气流的CO2和其他成分的温度；(b)转化区，在这里一些废热被转化成功率(功能量)；和(c)致密化区，在这里来源于废热的功率被用于提高所捕集的CO2的密度以临时车载存储。在本发明方法的实践中，运行该系统所需的全部或者大部分的能量来源于发动机废热。
致密化所需的至少一部分的总功能量通过使用热-功率转化而获自废热。在本发明的一个实施方案中，一部分的致密化的CO2将作为液体保持和存储，和另一部分处于固体形式。在CO2捕集循环启动过程中，或者为了满足其他具体运行所需，可以使用部分的发动机功率或者替代地使用车载电池组所存储的电能。在所述系统正常的稳态运行过程中，CO2致密化和捕集所需的至少一部分的能量将来自ICE废热。
本发明所具有的、相对于现有技术的一个优点，相对于降低来自固定来源的CO2排放的方法来说，是含有废热的相对高到中等温度流体的易得性。该热能的成本是从固定来源捕集CO2所花费的主要项目，因为来自煤-或天然气-点火的发电设施的烟道气的温度被大幅降低，来使得燃料的能量值最大化和使得污染物如SOx和废热向环境的排放最小。
附图说明
将在下面并且参考附图来进一步描述本发明，其中相同或者类似的元件用相同的数字表示，和其中：
图1是通过现有技术所确定的典型的内燃机，将烃燃料能量转化成热和功率的示意图；
图2是一个示意图，其结合图1和说明了本发明的方法；
图3是说明本发明系统所用的方法和设备的一个实施方案的示意图；
图4是说明本发明系统所用的方法和设备的另一实施方案的示意图；和
图5是说明本发明系统所用的方法和设备的另一实施方案的示意图。
具体实施方式
图2的示意图提供了本发明的直接致密化方法的概述，其用于通过液化和/或凝固来分离废气流中的CO2，其中来自燃料燃烧的废热被转化成其他形式来进行致密化。
本发明的三种具体的实施方案还图示在图3-5中。图3表示了基于压缩的方法。将热废气流20送过在300-650℃高温运行的第一热回收(HR)单元30，来将一些废热转化成电或者机械能量，其回收以用在系统中。然后任选将冷却的废气流22送到涡轮增压器100来提高它的压力以及来分裂该废气流，在这里将一部分24处理用于CO2致密化，和将其余部分27直接排到大气中。这种任选的分裂原则上基于与可用于CO2致密化和车载存储的能量有关的废气流流速来确定。
压缩的废气流24然后送过第二热回收单元32，其在比前面的HR30更低的温度运行。将存在的大部分的可冷凝水蒸气作为液体流25除去，并且将另外的废热转化成电能或者机械能。然后将冷却的气体送到压缩机110，来提高它的压力以达到进一步处理将产生液体或固体CO2。在110的这个压缩步骤将升高废气流的温度，以使得它从第三热回收单元34通过而回收额外的电能或者机械能。热回收单元34还充当了小的外部制冷循环60的一部分。然后将废气流28(其已经在HR单元34中冷却)送过节流阀62，在这里它快速冷却，并且全部或一部分的CO2冷凝成液体或固体相，并且作为流64送到分离容器80。氮气在这些运行条件下没有冷凝，因为它具有低得多的临界点126°K。将冷凝的CO266从其余气体中分离，其主要是在分离容器80中的氮气和一些未冷凝的CO2。因此CO2已经直接致密化和同时从其余的废气中分离。将氮气和其他气体送过涡轮膨胀器(或者膨胀涡轮)112，在其中高压气体膨胀，并且撞击叶片 来使涡轮轴旋转。在提取机械功之后，将CO2含量降低的其余废气流52排放到大气中。运行压缩机110所需的能量可以通过热回收装置和/或膨胀涡轮112来提供。
图4是一个示意图，说明了基于吸收制冷循环的方法。该方法使用了制冷单元90，其基于高温热源和低温热沉来运行。热废气流20提供了高温热源，其在热交换器31中与制冷剂92接触，并且它与环境空气热交换器94之间的温差通常足以提供用于运行制冷单元90的低温热沉。涡轮增压器100和热回收单元32的作用与如上面在图3中所述的方式相同。使用冷的制冷剂区96来将冷却的废气流26的温度降低到形成液体或固体CO264的温度。如前所述，氮气在这些运行条件下没有冷凝，这归因于它低得多临界点。将冷凝的CO2产物流64送到分离容器80，在这里将它与其余废气分离，随后在任选的膨胀步骤中，其余废气在涡轮膨胀器112中产生额外的能量，并且作为流52释放到大气中。
图5是一个示意图，说明了使用快速膨胀喷嘴的直接致密化方法。在上述的参考图3的基于压缩方法的压缩步骤之后，将离开压缩机110的废气流27送到快速膨胀喷嘴120，在这里它涡动、膨胀和冷却来形成冷凝的CO2相，其是作为致密化的CO2产物66从喷嘴排出下面收集的。在作为CO2降低的废气流52排出到大气之前，其余未冷凝的气体可以任选地进行膨胀步骤以回收来自涡轮膨胀器112的能量。本领域技术人员将会理解，该方法基于现有的和公知的原理，用于降低气体温度和膨胀其体积，从而基于它们的各自非常明确的物理特性而直接将CO2与其他废气成分进行分离。
这些例子还说明了热回收(HR)部件的替代位置，这些部件将热转化为功或者电功率，其可以用于运行系统的致密化设备和其他辅助装置例如自动阀、压力和温度传感器和控制器。
HR部件的尺寸或能力、位置和运行条件是基于如来自发动机废气流的废热的可利用性来确定的。这将包括废热流的温度和体积流速二者，无论它是废气还是发动机冷却剂。可以使用单个或多于一种类型的热回收部件，这取决于废热流的性质和它的温度和流动条件。如果热转化成 功或者电的效率不足(如当气体流温度不够高时发生的那样)，则可以任选地用热交换器代替一些热回收单元来冷却气体流。热交换装置的替代将节约装置的成本。
热/能量回收系统的运行可以通过预先编程的处理器和控制器来控制，其接收来自温度和流量传感器的数据，并且其与流量调节阀控制连通。然后具有较低温度的废气可以进一步与热电装置交换热，来产生电能。最终，可以将温度相对低的废气引入到吸附剂区中，用于在排出到大气之前降低它的CO2含量。
来自汽油或者柴油提供燃料的ICE的废气流包含大约13%水蒸气。该水蒸气将在致密化过程的早期阶段中冷凝来形成液体，并且可以通过本领域公知的方法和设备从所述过程中除去。水可以以液体形式排出到大气中，或者送至与热表面接触，来将它转化回蒸气形式和用于运行小的蒸汽涡轮以产生额外的功率。在任何情况下，基本上全部的水蒸气将单独或者与贫化废气流中的氮气和任何其余的CO2一起排出到大气中。
优选的是将CO2从这样装备的车辆上的催化转化器下游的废气中除去。这是因为废气将具有较低的会对致密化过程产生不良影响的污染物。另外，当发动机启动时较冷时，催化转化器下游的废气将比上游更热，这归因于转化器中所发生的放热反应。
在一个实施方案中，CO2致密化是如下来进行的：通过单级或多级压缩机，用适当的主动/被动冷却系统来确保用于CO2的压缩和液化或者凝固的加压，来用于临时车载存储。CO2可以存储在移动来源上的单个罐或者多个罐中。也可以使用燃料箱，通过在燃料侧和CO2存储侧之间具有移动的隔离物，来存储致密化的CO2。
需要热管理和控制来确保系统的有效运行。将热通过热回收装置从热废气中除去。将热供给到其他部件来提供发电或者做功所需的热。热的供给和除去可以使用不同的方法来完成，包括传导、对流、辐射和/或这些方法的组合。全部系统部件的控制可以与移动来源的控制系统整合或者使用单独的控制系统来优化性能。
在传导的情况中，使用热导材料如金属来提供或者除去热。如果将 废气通过管，则热可以通过管壳使用传导从该管外除去。流体可以用于从管外壳供给或者除去热。使用管内翅片、金属网和其他设计和已知的技术来提高与热气体接触的表面积和增强传热。也可以在管外壳上使用翅片和其他表面变化来增强系统的传热。也可以在管外传送CO2废气，并且使用管内来供给或者除去传热流体。
已经发现，市售的板式紧凑型热交换器通常能够有效地降低废气流的温度。它们有多种尺寸和制作材料可供选择。大的传热表面允许使用相对小的装置，这节约了增加到车辆上的体积和重量。
图3和4确定了HR部件的放置位置。可以使用单个或多个工艺来将废热转化成电能量或者功，来压缩CO2和为辅助装置提供动力。
本发明实践中所用的热回收(HR)部件的类型包括但不限于下面类型的设备。
1.用于将废热转化成电能量的热电装置可以置于不同的位置和排列来优化能量转化。确保该热电装置与作为装置的热端的排气管、捕集部件、发动机组或者其他发动机部件的热传导接触。热电装置的冷端或者支架暴露于空气对流来冷却该装置。该热电装置的冷端也可以与主动冷却系统例如循环液体接触，来促进传热以及控制热电组件的性能。
热电组件的热端或者支架安装在废气端上，并且冷端安装在称作主动系统的封闭的冷却系统上或者暴露于作为被动系统的空气。该热电组件从热端上除去了部分的热和产生电力，其可以用于运行致密化设备和/或其他车载装置。
该热电装置可以具有不同的形状例如圆柱形管或者矩形管来使得废气上的压力降低效应最小。也可以使用内部和/或外部翅片来增强热电装置的传热和由此增强它们的性能。热电装置可以安装得靠近发动机组或者安装到发动机组上，来利用高温。选择适当的材料来经受高温。
2.将使用热电组件所产生的电力供给到电存储系统如电池组，其依次将电力供给到致密化设备和/或其他装置。 选择用于热电组件的半导体基于应用的温度范围。堆叠不同的热电装置优化热回收和由此优化电能产生。
3.使用斯特林发动机(Stirling engine)，其中将来自ICE废气的废热供给到发动机的一个或多个气缸的壁来膨胀气缸中的气体，由此驱动活塞进行必需的机械功来运行致密化压缩机或者运行压缩制冷循环单元的压缩机，其提供了冷的制冷剂来液化或凝固CO2。
4.使用蒸汽发生器来为涡轮提供蒸汽，其产生了机械功来运行致密化压缩机或者来运行压缩制冷循环单元的压缩机，其提供了冷的制冷剂来液化或凝固CO2。
5.小的形状记忆合金发动机或压缩机利用该废热来改变合金(例如CuSn，InTi，TiNi和MnCu)的形状和产生机械功，其用于提高所捕集的CO2的密度。该发动机压缩机通过具有合金的热端和冷端作业来产生所需的压缩。下面的专利描述了基于这些类型的非普通合金的热发动机：USP3913326；USP4055955；USP5442914；USP7444812；和公开的申请2009/0315489。这些专利文献的公开内容在此引入作为参考。
6.将单个或多个热回收系统安装到废气和冷却剂系统。
7.安装单个或多个热回收系统来产生所需的功率和有效地降低废气的温度和由此降低压缩、液化和/或凝固CO2所需的下游能量。
在本发明的另一实施方案中，将在捕集剂再生后所回收的一部分的CO2经由合适的管道返回到发动机的空气入口，来与大气空气和燃料混合。系统运行的这个方面类似于用于废气再循环(EGR)的已知方法，其目前被用于降低发动机运行温度和由此降低在燃料燃烧过程中所产生的NOx化合物的量。可以将等价于废气体积的5-15%的CO2的量返回到入口。CO2的返回也降低了进入燃料混合物中的大气氮气的量，其也具有降低废气中NOx化合物的有益效果。废气流中CO2的百分比也增加，由此提高回收率。
CO2的再循环可以用通常用于机动车辆上的废气再循环的相同装置 和控制系统来进行。CO2的再循环也可以与现有的EGR系统结合来使用。基于发动机运行条件或者根据目前的实践，CO2可以代替全部或者预定部分的废气，例如在启动时当发动机较冷时，或者在快速加速的过程中和/或当ICE处于重负荷下时，中止整个再循环。
在本发明的另一实施方案中，将直接从废气流或者致密化的存储容器回收的一部分的CO2与水混合，并且使用已知方法催化反应，通过氢气和原位形成的一氧化碳的临时反应来形成甲烷和水。然后使用该甲烷和水补充供给到发动机入口的常规烃燃料。与CO2反应的水可以从废气流或者从提供用于该目的单独的车载源回收。
本发明方法和系统的另一优点是可利用车辆车载的加压CO2来用于车辆的空调系统。使用CO2来代替人造氢氟烃化学品和氟利昂类制冷剂(其已经显示出具有伤害环境的风险)。
本发明解决了来自移动来源的后燃CO2捕集和车载存储。为了使得运行成本和装置需求最小化，将传统上排出到大气中的可利用的热应用到最大量的实践，来提供从燃烧气体中分离CO2所需的能量，所述分离通过压缩来液化和/或凝固全部或者部分的所产生的CO2用于有效的车载存储。这样捕集的CO2可以车载存储，直到加燃料，这时它可以在加油站排出或者除去用于回收。与已经提出的方法(涉及化学反应如重整，或者涉及发动机设计中的重大变化，例如通过提供CO2可透过的汽缸壁)相比，本发明的设备更容易配置车载。
虽然在上面和附图中已经描述了本发明的不同的实施方案，但是从本说明书，其他的变化和改变对本领域技术人员将是显而易见的，并且本发明的范围是通过后面的权利要求来确定的。

Claims (21)

1.一种用于降低由用于为车辆提供动力的烃燃料的内燃机(ICE)所排放的废气流排放到大气中的CO2量的方法，该方法包括：
a.将热废气流引入到车辆上车载的第一废热回收区，并且将高温废气流以与将废热转化为电能或机械能的至少一个热回收装置和任选的热交换器热交换的关系传送，和从该废热回收区排出处于较低温度的废气流，
b.将来自第一废热回收区的冷却废气流引入致密化区，并且通过利用源自该至少一个热回收装置的废热能量的至少一部分来压缩CO2，以降低CO2的温度和体积来致密化CO2，和产生CO2含量降低的处理过的废气流；
c.在分离区中将该致密化的CO2与其余的处理过的废气流分离；
d.将该处理过的废气流从分离区排出；和
e.将致密化的CO2保持在用于在车辆上车载临时存储的存储区中。
2.权利要求1的方法，其随着车辆的ICE启动而连续地运行。
3.权利要求1的方法，其中将该废气流的一部分废热能转化为电能，该电能用于降低步骤(b)中CO2的温度和体积。
4.权利要求1的方法，其中在步骤(b)中将CO2至少液化。
5.权利要求1的方法，其中至少一个热回收装置选自热电装置、热电组件、斯特林发动机、蒸汽发生器和相关的涡轮机、形状记忆合金发动机和它们的组合。
6.权利要求1的方法，其中废气流的CO2含量降低了至少5％。
7.权利要求1的方法，其中将环境空气通过热交换区中的至少一个热交换器。
8.权利要求1的方法，其包括在将环境空气通过第一废热回收区中的至少一个热交换器之前，冷却该空气。
9.权利要求1的方法，其包括将回收自废气流的一部分的CO2再循环到ICE。
10.权利要求1的方法，其中该热回收装置产生电能和/或机械能，和将由该热回收装置所产生的至少一部分的电能和/或机械能用于为车辆上车载的辅助电气系统和/或机械系统提供动力。
11.权利要求1的方法，其中将回收自废气流的一部分的CO2作为制冷剂气体用于车辆上车载空调设备中。
12.权利要求1的方法，其中在步骤(b)中将CO2冷却为固态。
13.权利要求1的方法，其中经致密化的CO2最终密度为460-1600kg/m3。
14.一种用于车载处理由用于为车辆提供动力的烃燃料的内燃机(ICE)所排放的含有CO2的废气流以降低排放到大气中的CO2量的系统，该系统包括：
a.车辆上车载的第一废热回收区，该废热回收区用于以热交换关系接收高温废气流，并且以较低温度排出该废气流，
该废热回收区包括至少一个热交换器，该热交换器具有用于接收来自ICE的热废气流以热交换关系传送的入口，和用于冷却的废气流的出口，
该热交换器进一步包括用于接收处于第一温度的热交换流体的入口，和用于排出处于第二更高温度的流体的出口，和
至少一个热回收装置，其与从该热交换器出口排放的热交换流体流体连通，该热回收装置将废热转化为电能或机械能；
b.与第一废热回收区的废气流排出口流体连通的致密化区，该致密化区包括用于降低CO2的温度和体积和产生CO2含量降低的处理过的废气流的装置，该装置由源自该至少一个热回收装置的电能或机械能提供动力；
c.与致密化区连通的分离区，其具有用于传送处理过的废气流的排出口；
d.存储区，该存储区用于接收致密化的CO2以在车辆上车载临时存储；和
e.与分离区的处理过的废气流出口流体连通的废气管道。
15.权利要求14的系统，其包括分流阀，该分流阀用于调控送入第一废热回收区中进行处理的废气流的体积量。
16.权利要求15的系统，其中通过发动机管控单元基于ICE的运行条件来控制该分流阀。
17.权利要求15的系统，其中基于致密化区中的该装置的容量控制该分流阀来至少液化CO2。
18.权利要求14的系统，其包括控制装置，该控制装置用于将全部或一部分的废气流排出到大气中，而不将该流体通过第一废热回收区。
19.权利要求14的系统，其中致密化区中的该装置选自流体冷却式压缩机和制冷单元以及它们的组合。
20.权利要求14的系统，其中该致密化区包括亚音速或超音速喷嘴，CO2经过该喷嘴以降低CO2的温度和体积。
21.权利要求19的系统，其中该致密化区包括处理器和控制器，其将该流体冷却式压缩机传动杆啮合到处于预定发动机运行条件的发动机。
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