CN107208579A - 燃料活化和能量释放设备、系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于增加流体物质的能量输出的燃料活化和能量释放设备。该设备包括：可流体密封的反应器腔室，其适于承受预定流体压力和预定温度；流体注入端口，其适于提供从外部流体贮存器到所述反应器腔室的单向流体连通；流体喷出端口，其适于提供从所述反应器腔室到外部区域的单向流体连通，以便从所述反应器腔室可控地释放所述流体物质；以及至少一个第一电磁辐射(EMR)波导件。该第一EMR波导件具有第一波导件输入端口和第一波导件输出端口，其可操作地耦合在所述反应器腔室内并适于将介于预定第一波长的电磁辐射耦合到被注入到所述反应器腔室中的流体物质。

Description

燃料活化和能量释放设备、系统及其方法
技术领域
本发明主要涉及能量产生和提高燃料效率以及减少有害排放的领域。特别地，本发明涉及一种用于来自任何流体物质的改进能量释放的设备。
背景技术
为了满足日益增长的能量需求，寻找有效、可靠且可持续的能源变得越来越紧迫。工业化世界主要围绕内燃机发展，其中，内燃机能够提供机械能以便在多种情况下作功。然而，虽然内燃机的使用已经明显地提高了工业产出，但这当然并非没有损害。例如，内燃机在很大程度上依靠诸如汽油和柴油燃料(即碳氢化合物)之类的化石燃料运行，这些燃料主要源于原油的提炼并且为移动发动机(汽车、轮船、飞机等)提供了容易运输的能量贮存器。然而，燃料在这种发动机中的燃烧从来都不是完全有效的，并且因此，使用常规气体燃料和柴油燃料的发动机受到过量燃料消耗和低发动机效率的影响。此外，潜在有害的排放物和废气会将污染物和诸如NOx(氮氧化物)、未经燃烧的He(碳氢化合物)、CO(一氧化碳)、NO2(二氧化氮)、NO(一氧化氮)之类的温室气体排放到大气中。
因此，一旦工业化世界已经了解到化石燃料是一种具有有害副作用的有限资源，就已经利用了诸如太阳能、风能、地热能、生物燃料和核能之类的替代能源。然而，尽管作出了所有努力以从替代能源提供足够的能量，但化石燃料至少在不久的将来仍然是最适宜的原料。
因此，可从大量物质中提取可用能量和/或提高燃料效率的任何设备、系统或方法会是一种对于当前可用的能源的非常合乎要求的补充。
因此，本发明的目的是提供一种适于提供来自任何流体物质的可用能量输出和/或提高燃料物质的能量输出的设备和系统。此外，本发明的目的是提供一种用于“净化”烟道气体的设备和系统。
发明内容
本发明的优选实施例设法克服现存技术的上述缺点中的一个或多个。
根据本发明的第一实施例，提供了一种用于增加流体物质的能量输出的燃料活化和能量释放设备，包括：
可流体密封的反应器腔室，其适于承受预定流体压力和预定温度；
流体注入端口，其适于提供从外部流体贮存器到所述反应器腔室的单向流体连通；
流体喷出端口，其适于提供从所述反应器腔室到外部区域的单向流体连通，以便从所述反应器腔室可控地释放所述流体物质；
至少一个第一电磁辐射(EMR)波导件，其具有第一波导件输入端口和第一波导件输出端口，这些端口被可操作地耦合在所述反应器腔室内并适于使介于预定第一波长的电磁辐射耦合到被注入到所述反应器腔室中的流体物质。
该设备提供了如下优点：通过“耦合”电磁辐射(即使电磁辐射的预定波长与自由基的电子能态相匹配)增加了所注入的流体物质(例如自由基气体)的能态，从而提供了一种适于释放例如可用于(例如经由涡轮机)提供作功的能量的显著增加量的高程度活性物质。此外，该高程度活性物质还适于使在被燃烧时的任何潜在的废气排放最少化。作为选择，本发明的设备可被用在现有内燃机中，以显著地增加燃料效率(即从燃料中提取更多的能量)并且随后使其废气排放最少化。
该燃料活化和能量释放设备可还包括至少一个第二电磁辐射波导件，其具有被可操作地耦合到所述反应器腔室的第二波导件输入端口，适于使具有预定第二波长的电磁辐射(EMR)耦合到被注入到所述反应器腔室中的流体物质。这提供了使该第一电磁辐射和该反应器腔室中的流体物质之间的反应稳定(即延长/维持该腔室内的反应)的优点。
有利地，该流体喷出端口可以是能够选择性地关闭的。优选地，该预定第一波长在300GHz到300MHz的相应频谱(微波)处介于1毫米到1米之间。此外，该预定第二波长在430THz到300GHz的相应频谱(红外线)处可介于700纳米到1毫米之间。
有利地，该至少一个EMR波导件可被同轴地安装在所述反应器腔室内。优选地，该预定压力可大于50巴，并且所述预定温度可大于300摄氏度。更为优选地，该预定压力可大于100巴，并且所述预定温度可大于500摄氏度。还更优选地，该预定压力可大于150巴，并且所述预定温度可大于600摄氏度。
有利地，该至少第一电磁辐射(EMR)波导件可由一种具有低体积电阻率(Ohm·cm)的材料制成。优选地，该至少一个电磁辐射(EMR)波导件可由铝、铜、银和金中的任一种制成。
作为选择，所述至少一个第一电磁辐射(EMR)波导件可包括适于将具有所述预定第一波长的电磁辐射耦合到所述反应器腔中的光学接口。优选地，所述光学接口可还包括被可操作地耦合到所述波导件输入端口的第一接口构件以及被可操作地耦合到所述波导件输出端口的第二接口构件。
根据本发明的第二实施例，提供了一种用于增加流体物质的能量输出的系统，包括：
根据第一实施例所述的至少一个燃料活化和能量释放设备；
可调谐EMR发生器，其可被可操作地耦合到所述至少一个燃料活化和能量释放设备的至少一个电磁辐射(EMR)波导件；
工作介质贮存器，其可被流体地耦合到所述燃料活化和能量释放设备的反应器腔室并适于存储和供给工作介质；
加热器组件，其可被流体地耦合到所述工作介质贮存器和所述反应器腔室，并适于将能量传递到所述工作介质，以便将处于预定温度和压力下的增能流体物质提供到所述燃料活化和能量释放设备的所述反应器腔室中。
有利地，该EMR发生器可还包括：输入传输线路，其被可操作地耦合到所述燃料活化和能量释放设备的第一电磁辐射(EMR)波导件的第一波导件输入端口；以及输出传输线路，其被可操作地耦合到所述燃料活化和能量释放设备的第一电磁辐射(EMR)波导件的第一波导件输出端口，其中，所述微波发生器、所述输入传输线路和所述输出传输线路适于与该燃料活化和能量释放设备的所述第一电磁辐射(EMR)波导件形成闭环EMR回路。
有利地，该系统可还包括EMR调谐器，其被可操作地耦合到所述输出传输线路并适于使由所述EMR发生器产生并被耦合到所述燃料活化和能量释放设备的所述第一电磁辐射(EMR)波导件的电磁辐射(EMR)的反射最小化。优选地，该EMR调谐器可还适于使从该电磁辐射(EMR)到被注入到该燃料活化和能量释放设备的反应器腔室中的增能流体物质的能量传输最大化。更为优选地，该EMR调谐器可以是手动控制的波导管调谐器。作为选择，该EMR调谐器可以是自动控制的EMR调谐器。
有利地，该EMR发生器可以是微波发生器，并且所产生的电磁辐射在300GHz到300MHz的频谱(微波)处具有介于1毫米到1米之间的波长。
优选地，该加热器组件包括设置在所述工作介质贮存器的上游的至少一个预热器以及设置在所述预热器的上游的至少一个过热器。
有利地，该系统可还包括至少一个流体泵，其设置在所述工作介质贮存器的上游以及所述加热器组件的下游，并适于使所述工作介质从所述工作介质贮存器朝向所述燃料活化和能量释放设备的反应器腔室移动。更为有利地，该系统可还包括至少一个压力控制装置，其适于监测和调节所述增能流体物质的压力。
优选地，该微波发生器可以是速调管、回旋管和磁控管中的任一种。
附图说明
现在将参照附图仅作为示例且并不在任何限制的意义上描述本发明的优选实施例，在附图中：
图1示出了本发明的设备的示例的(a)处于其组装状态中的透视图以及(b)处于其拆卸状态中的分解视图；
图2示出了图1中所示的组装设备的剖视图，其突出了同轴线路污染的可能区域(例如，输入/输出陶瓷压轮(puck))；
图3示出了本发明的设备的主体(反应器腔室)的截面侧视图、俯视图和前视图；
图4示出了本发明的设备的气体耦合器构件的截面侧视图和前视图；
图5示出了容置有陶瓷压轮的本发明的设备的输入和输出构件(与输入构件相同)的截面侧视图、俯视图和前视图；
图6示出了本发明的设备的旋入构件的截面侧视图和侧视图、俯视图和前视图，其提供了从外部同轴波导件到内部同轴波导件的过渡；
图7示出了本发明的设备的端帽构件的截面侧视图和前视图；
图8示出了本发明的设备的陶瓷压轮的侧视图和前视图；
图9示出了本发明的设备的陶瓷端帽的截面侧视图和前视图；
图10示出了本发明的设备的杆构件(内部同轴波导件)的(a)侧视图、(b)局部放大视图和(c)前视图；
图11示出了本发明的示例系统的示意图，其包括为该设备提供增能流体的加热器组件以及可调谐微波发生器；
图12示出了本发明的设备的反应器腔室内侧的理想场域的(a)截面图和(b)透视图，以及
图13示出了利用本发明的设备的塑料热解系统的示意图。
具体实施方式
将关于能源发生器及适于提高燃料效率的系统来描述本发明的示例性实施例，该能源发生器及该系统都可被在后面装配有本发明的设备。然而，本领域技术人员将会了解的是，本发明的设备和系统可与任何适用的能量转换或发电系统一起使用。
现在主要参照图1到图10，本发明的主反应器单元100的示例性实施例包括：具有中心反应器腔室103的主体102；注入端口104，其包括被旋入到喷射端口104的开口中的端帽106；以及喷出端口108，其包括被连接(例如，螺钉装配)到喷出端口108的气体耦合器110。主体102还包括适于接收和安装EMR输入构件116和118的入口端口112和114。利用陶瓷盘124和陶瓷端帽126将两个EMR耦合器120和122安装到相应的输入构件116和118，以便在EMR耦合器120、122和相应的EMR输入构件116、118之间提供足够的流体密封。
主体102还包括辅助EMR端口128，其适于接收辅助EMR源接口，以便允许将辅助EMR源的预定电磁辐射发射到反应器腔室103中。例如，辅助EMR源可以是红外(IR)输入(例如，7.0μm的光浸没式led，1.2V到2.1V)，其适当地适于延长所注入流体中的高能态的有效期。所有入口端口和出口端口(即，104、108、112、114和128)都被定位成，以便通到主体102的反应器腔室103中。输入构件116和118还适于在反应器腔室103内接收和同轴地安装EMR波导杆130。
在替代实施例中，EMR耦合器120、122可被耦合到第一光学接口和第二光学接口，每个光学接口都被安装在相应的输入构件116、118内并被布置为“进给”到反应器腔室103中。这允许反应器腔室103被气密地密封，这是由于电磁能量被经由第一光学接口和第二光学接口(其可以是反应器腔室103的内壁的集成零件)耦接到该腔室中。驻波可以在反应器腔室103内在第一光学接口和第二光学接口之间产生。
图2示出了组装后的主反应器单元100的剖视图，其示出了陶瓷盘124以及由于陶瓷盘124的密封特性而免受污染的无污染区域300的位置。所理解的是，除了或代替陶瓷盘124，可使用任何密封剂，以使无污染区域300免受任何泄漏流体的影响。例如，密封剂可被施加到接合输入构件116、118和EMR耦合器120和122的螺纹。
图3到图10示出了主反应器单元组件100的每个部件的详细示例。然而，所理解的是，各个部件的尺寸和设计均可有所不同，而并不损害本发明的特性化的创造性概念。
图11示出了当经由输入传输线路202和输出传输线路204操作性地耦合到EMR发生器206(例如，0到100W输入，2.45GHz)、电源208和EMR调谐器210以便与EMR波导杆130形成闭环时的本发明的设备100的示意图。EMR调谐器210适于控制来自被传输到波导杆130中并被耦合到反应器腔室103中的电磁能量(例如微波)的反射能。EMR调谐器210可以是手动可控的波导管(trombone)调谐器或适于使由EMR发生器提供并被耦合到EMR波导杆130中的电磁辐射的EMR反射最小化(例如，介于反射能量输入的0到5％之间)的任何可自动调节的调谐器。
在本发明的一个实施例中，分级式加热器组件400通过注入端口104将增能流体“进给”到反应器腔室103中。该加热器组件400尤其包括适于存储和提供任何流体(例如水)的流体罐402(例如23升或5加仑体积容量)以及适于使该流体移动到高压泵406(例如在300升/小时的流速下为120巴)的低压泵404(例如，在150升/小时的流速下为4到6磅/平方英尺(psi)或0.3到0.4巴)。流体线路408将高压泵406连接到预热器410(例如310℃，4到11千伏小时)，使得可使流体从流体罐402移动到预热器410中。流体线路408可包括快释耦合器412，因此，允许通过简单地将一个流体罐断开连接并再次连接到另一流体罐而将多个不同的流体罐(例如，每个均包含不同类型的流体)连接到预热器410。流体线路408可还包括用于流量控制(例如300℃/160巴等级)的管道针状阀414以及止回阀416(设定于120巴、300℃等级)。
预热器410的输出被经由安全泄压阀420(被设定于1900psi或1900巴/600℃等级)流体地连接到过热器418(600℃)。预热器410和过热器418都具有内置热电偶。
过热器的输出被经由四通交叉连接器422流体地耦合到主反应器单元100的注入端口104，其具有内置热电偶和压力计(例如，220巴压力计)。四通交叉连接器422也经由针控阀426流体地连接到排放装置或排出装置424。
主控制面板(未示出)容置有用于加热器410、418、泵404、406、EMR发生器206、用于电源的紧急停机开关、和来自内置在加热器410、418中的热电偶的温度计以及测量通向排出装置424并通向主反应器单元100的注入端口104的温度的热电偶中的任一种的任何电力开关。
在本发明的系统的运转过程中，可使(存储在流体槽402中的)任何流体或固体通过气化处理和/或加热器组件400，使得流体达到“裂化”温度。一旦流体开始“裂化”(类似于炼油厂中的裂化，即预定温度使所有流体或固体变成气态)，增能流体(即自由基气体)进入反应器腔室103，在那里，具有预定波长(即适用于诸如水蒸气之类的特定流体的波长)的微波被耦合到流体中，以形成具有更高能态的流体。可施加来自辅助EMR源(例如红外线)的电磁辐射以在便稳定住流体和微波之间的“能量耦合”。随后，经由喷出端口108释放高程度增能流体，在该喷出端口108处，它可被用作功。
将水用作燃料源的示例
可通过使用由本发明的设备(例如，通过水)提供的“燃料”(可被气化的任何液体、气体或元素)的标准燃气轮机来做功。特别地，在使用过程中，将水(作为燃料源)加压到约80到130巴并且将温度首次升高到约310摄氏度，并且随后被升高到约560摄氏度的温度(经由加热器组件400)，从而导致从氧原子上剥离(rip)氢原子的原子的热裂化(通常3到50％的氢在热裂化期间被释放出来并且形成带电粒子和自由基)。这些气体随后进入反应器腔室103中，在该反应器腔室103中，通过与由微波发生器206提供的微波的相互作用而产生非常强的磁场。该强磁场随后使气体的原子“带电”，以便形成高程度的带电原子。这些高程度的带电原子的亚原子粒子(包括电子和离子)彼此碰撞。由于添加例如由红外光提供的辅助辐射，因此，反应器腔室103中的反应在将气体从主反应器单元102中喷出的同时继续进行。
喷出气体可被燃烧以便以受控的方式释放能量。例如，当与燃气轮机一起使用时，大气流过压缩机，从而增大了流体压力。随后通过将“燃料”喷溅到加压空气中并将其点燃来增加能量，使得燃烧产生了高温流。高温高压气体随后进入涡轮机，在那里，它膨胀降至排放压力，从而在该过程中产生轴功输出。涡轮轴功被随后用于驱动压缩机以及可被联接到轴的诸如发电机之类的其它外围设备。未用于轴功的能量出现在废气中，因此这些气体具有高温或高速。
此外，本发明的设备100被设计成与见于燃气轮机中的喷射器类似，并且可被用于取代现存喷射器，从而能够将水用作燃料源。再者，燃气轮机的废气可在初始启动之后被用于取代预热器和临界过热器的功能。
示例废弃物-能量系统
图13中示出了本发明的系统的替代示例应用，在那里，废弃物-能量(WTE)系统500利用本发明的设备100，以允许从经由热解产生的“燃料”进行更多的提取，并且同时实现了气体净化效果。特别地，在图13中所示的示例中，塑料用于通过热解提取燃料(例如柴油)。该系统包括切片机502、控制阀504、鼓风机506、反应堆槽(pot)508(包括混合器510和介电磁控管512)、止回阀514、冷凝器516、机油透气壶(oil catch tank)518、燃料箱520、过滤器522、高压泵524、换热器526、临界过热器528、燃气轮机530和排放装置532。本发明的设备100被定位在燃气轮机530的上游和过热器528的下游。
示例操作程序
(i)检测设置
本节包括在对本发明的设备进行检测之前如何操作微波发生器206。该主要目的是使微波发生器206在稳态温度下运行，并调谐用于已知干燥状况的空腔。优选方法是首先设置和启动微波发生器206，并且让其运行约10分钟。这样一来，本发明的系统处于已知状况中，并且由于反应器腔室103中的过量水分，导致将获知当启动该系统时微波性能所发生的任何变化。
(ii)系统设置
步骤1：将微波发生器206经由电源208和同轴电缆202连接到主反应器单元100。
步骤2：将主反应器单元100的输出连接到3-短截线波导管调谐器210。
步骤3：将3短截线波导管调谐器210经由同轴电缆204连接到微波发生器206。
(iii)发生器设置
步骤1：START/STOP是不工作的。
步骤2：将功率设定到50W并将反射功率设置到50W。确保启动SWEPT按钮。
(iv)发生器预热
步骤1：启动START/STOP按钮。
步骤2：检查反射功率读数小于5W。如果反射功率小于5W，则正确地设置了该系统。如果对反应器腔室103进行适宜地清洁和干燥，则通过调谐波导管调谐器得到为0W的反射功率是可能的。此外，微波发生器的动力循环可确保可重复的性能。然而，如果反射功率读数是不稳定的并且突升到高达例如25W，则反应器腔室103有可能受到湿气或碎屑的污染。
步骤3：如果反射功率大于5W，则改变调谐器，直到反射功率为5W或更低。
步骤4：使发生器运行持续至少10分钟，以使该系统在预定工作温度下运行，并且实现微波发生器206的稳定性能。
步骤5：如果可能的话，检查微波发生器以确保其正在加热。这证实了微波能正穿过反应器腔室103。
(v)在系统启动过程中
步骤1：检查反射功率水平。
步骤2：如果反射功率小于10W，则微波系统在将微波引入到反应器腔室103中时仍然有效是可能的。可以调节波导管调谐器以实现更好的匹配。
步骤3：如果反射功率为25W或更高，则在位于陶瓷压轮之前的同轴线路中可能存在水分，其应该是无污染的。然而，如果调谐是无效的，这表明了由于在空气同轴线路中的湿气和碎屑，导致微波并未穿过该腔室。
步骤4：在ARC检测结束时停用START/STOP开关。
(vi)当启动该系统时的微波行为
在启动该系统之前，反应器腔室103和同轴线路202、204应该是清洁而干燥的。在这种状况下，所预料到的是，微将起作用以便在注入流体上实现预期效果。当被启动时，微波发生器206将经历温度升高，并且发生器206处的反射功率读数可能是低的。
一旦启动该系统并且注入增能流体(例如热气体)，反应器腔室103就可能经受非常高的温度和压力。存在某些流体可能通过陶瓷盘/密封剂隔离件泄漏到同轴线路202、204中的风险。然而，当热气体冷却时，湿气可能积聚在同轴线路202、204中，从而对微波性能产生巨大的影响。操作者会注意到在微波发生器上报告的反射功率的增加。反射功率的增加可以是由于同轴线路202、204中的湿气所导致的，其反射微波并且因此阻止它们到达反应器腔室103。
图12(a)和(b)示出了在注入流体和反应器腔室103内的微波之间的理想场相互作用的示例图表。这里，微波为气体的粒子和自由基增能，以便在反应器腔室103内引起强磁场。质子和电子之间随后增加的碰撞形成产生能量(热量)的链式反应。
在另一替代示例应用中，可通过在排放输出路径内设置该设备100(包括经由波导杆130操作性地耦合到该设备的EMR源)，烟道气体可被“净化”(即，减少诸如NOX、CO等之类的有害排气)。例如，可在车辆的(例如柴油或汽油)内燃机的排放口中设置该设备100，以减少乃至移除废气中的有害组分。在通过该设备100“净化”之后，排气可包含较高比例的氧气，使得“净化产物”可被回收到内燃机中，以提高发动机的能量效率。在另一示例中，可在发电厂的烟气烟道中设置由本发明的设备100构成的阵列组件。特别地，该阵列组件可由本发明的设备100的多个反应器单元构成，这多个反应器单元被布置成形成一种适于装配到烟气烟道的烟囱中的组件，其中，平行布置的多个反应器单元可操作地耦合到一个单一EMR源或多个EMR源，以便启动该设备100。
本领域技术人员将了解到的是，仅经由示例并且并非以任何限制的意义描述了以上实施例，并且，多种改变和修改都是可能的，而并不背离本发明由所附权利要求书所限定的范围。

Claims (24)

1.一种用于增加流体物质的能量输出的燃料活化和能量释放设备，包括：
能够流体密封的反应器腔室，所述反应器腔室适于承受预定流体压力和预定温度；
流体注入端口，所述流体注入端口适于提供从外部流体贮存器到所述反应器腔室的单向流体连通；
流体喷出端口，所述流体喷出端口适于提供从所述反应器腔室到外部区域的单向流体连通，以便从所述反应器腔室以可控的方式释放所述流体物质；
至少一个第一电磁辐射(EMR)波导件，所述至少一个第一电磁辐射(EMR)波导件具有以可操作的方式耦合在所述反应器腔室内的第一波导件输入端口和第一波导件输出端口，并适于将具有预定第一波长的电磁辐射耦合到被注入到所述反应器腔室中的流体物质。
2.根据权利要求1所述的燃料活化和能量释放设备，其中，所述燃料活化和能量释放设备还包括至少一个第二电磁辐射波导件，所述至少一个第二电磁辐射波导件具有以可操作的方式耦合到所述反应器腔室的第二波导件输入端口，适于将具有预定第二波长的电磁辐射(EMR)耦合到被注入到所述反应器腔室中的流体物质。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料活化和能量释放设备，其中，所述流体喷出端口是能够选择性地关闭的。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料活化和能量释放设备，其中，所述预定第一波长在300GHz到300MHz的相应频谱处介于1毫米和1米之间。
5.根据权利要求2和3中的任一项所述的燃料活化和能量释放设备，其中，所述预定第二波长在430THz到300GHz的相应频谱处介于700纳米和1毫米之间。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料活化和能量释放设备，其中，所述至少一个EMR波导件被同轴地安装在所述反应器腔室内。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料活化和能量释放设备，其中，所述预定压力大于50巴，并且所述预定温度大于300摄氏度。
8.根据权利要求7所述的燃料活化和能量释放设备，其中，所述预定压力大于100巴，并且所述预定温度大于500摄氏度。
9.根据权利要求8所述的燃料活化和能量释放设备，其中，所述预定压力大于150巴，并且所述预定温度大于600摄氏度。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料活化和能量释放设备，其中，所述至少一个第一电磁辐射(EMR)波导件由一种具有低体积电阻率(Ohm·cm)的材料制成。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的燃料活化和能量释放设备，其中，所述至少一个第一电磁辐射(EMR)波导件由铝、铜、银和金中的任一种制成。
12.根据权利要求1到9中的任一项所述的燃料活化和能量释放设备，其中，所述至少一个第一电磁辐射(EMR)波导件包括适于将具有所述预定第一波长的电磁辐射耦合到所述反应器腔室中的光学接口。
13.根据权利要求12所述的燃料活化和能量释放设备，其中，所述光学接口包括以可操作的方式耦合到所述波导件输入端口的第一接口构件以及以可操作的方式耦合到所述波导件输出端口的第二接口构件。
14.一种用于增加流体物质的能量输出的系统，包括：
根据权利要求1到13中的任一项所述的至少一个燃料活化和能量释放设备；
能够调谐的EMR发生器，所述EMR发生器以可操作的方式耦合到所述至少一个燃料活化和能量释放设备的至少一个第一电磁辐射(EMR)波导件；
工作介质贮存器，所述工作介质贮存器能够流体地耦合到所述燃料活化和能量释放设备的反应器腔室并且适于存储和供给工作介质；
加热器组件，所述加热器组件能够流体地耦合到所述工作介质贮存器和所述反应器腔室之间并适于将能量传递到所述工作介质，以便将处于预定温度和压力下的增能流体物质提供到所述燃料活化和能量释放设备的所述反应器腔室中。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述EMR发生器还包括：输入传输线路，所述输入传输线路以可操作的方式耦合到所述燃料活化和能量释放设备的第一电磁辐射(EMR)波导件的第一波导件输入端口；以及输出传输线路，所述输出传输线路以可操作的方式耦合到所述燃料活化和能量释放设备的所述第一电磁辐射(EMR)波导件的第一波导件输出端口，其中，所述微波发生器、所述输入传输线路和所述输出传输线路适于与所述燃料活化和能量释放设备的所述第一电磁辐射(EMR)波导件形成闭环EMR回路。
16.根据权利要求14所述的系统，其中，所述系统还包括EMR调谐器，所述EMR调谐器以可操作的方式耦合到所述输出传输线路并适于使由所述EMR发生器产生并被耦合到所述燃料活化和能量释放设备的所述第一电磁辐射(EMR)波导件中的电磁辐射(EMR)的反射最小化。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述EMR调谐器还适于使从所述电磁辐射(EMR)到被注入到所述燃料活化和能量释放设备的所述反应器腔室中的增能流体物质的能量传输最大化。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述EMR调谐器是一种手动控制的波导管调谐器。
19.根据权利要求17所述的系统，其中，所述EMR调谐器是一种自动控制的EMR调谐器。
20.根据权利要求14到19中的任一项所述的系统，其中，所述EMR发生器是微波发生器，并且所产生的电磁辐射在300GHz到300MHz的相应频谱处具有介于1毫米和1米之间的波长。
21.根据权利要求14到20中的任一项所述的系统，其中，所述加热器组件包括设置在所述工作介质贮存器的上游的至少一个预热器以及设置在所述预热器的上游的至少一个过热器。
22.根据权利要求14到21中的任一项所述的系统，其中，所述系统还包括至少一个流体泵，所述至少一个流体泵设置在所述工作介质贮存器的上游以及所述加热器组件的下游并适于使所述工作介质从所述工作介质贮存器朝向所述燃料活化和能量释放设备的所述反应器腔室移动。
23.根据权利要求14到22中的任一项所述的系统，其中，所述系统还包括至少一个压力控制装置，所述至少一个压力控制装置适于监测和调节所述增能流体物质的压力。
24.根据权利要求14到23中的任一项所述的系统，其中，所述微波发生器是速调管、回旋管和磁控管中的任一种。
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