CN1976874A

CN1976874A - 胍基组合物以及用于该组合物的系统

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Publication number: CN1976874A
Application number: CN 200580021595
Authority: CN
Inventors: 罗伯特·K·格劳普讷; J·达斯汀·胡尔泰恩; 詹姆士·奥尔登·范韦克滕
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-05-05
Filing date: 2005-05-03
Publication date: 2007-06-06
Also published as: ZA200609215B

Abstract

一种用于从含胍组合物中产生能量的方法和装置以及一种用于提供含胍组合物的方法。该装置包括用于提供组合物的诸如罐(1)的容器，和用于提供水的诸如罐(2)的容器。将该组合物从罐(1)输送到诸如反应器(3)的容器，该反应器用于使胍组合物与由罐(2)供给的水反应生成氨。该装置还可包括用于储存由反应器产生的氨的缓冲罐(4)。将由胍组合物与水的反应器生成的氨从缓冲罐(4)输送到用于将氨氧化生成产生能量的水和氮气的诸如室(5)的容器。

Description

胍基组合物以及用于该组合物的系统

发明领域

本发明涉及胍基组合物。本发明还涉及从胍基组合物产生能量的方法。本发明还涉及生成胍基组合物的方法。

发明背景

化石燃料构成了世界上能源供给的最大来源。可开采的数量大、能量密度高和成本相对低廉使得化石燃料成为许多工业和消费应用场合的燃料选择。尽管这样，出于安全原因、环境因素以及为了减少工业化社会对从相对少的产油国进口石油的依赖，非常期望一种化石燃料的替代物作为能量来源。尽管存在这些赞成新能源的非常有说服力的理由，甚至已经进行了广泛地研究来致力于开发一种具有汽油的许多优点且去其缺点的燃料，但是还没有发现一种经济的、安全的和容易获得的燃料能切实可行地代替化石燃料，尤其是在汽车和便携式动力的应用方面更是还没有找到一种替代燃料。

一种替代的新型燃料应该满足若干要求。燃料的成本相对于目前的能源来说是有竞争力的。此燃料不应该有不期望的排放。燃料应该具有像汽油一样的高的能量密度以省去经常添加燃料的需要。燃料应该容易安全处置。优选地，燃料是非爆炸性的且毒性低。最后，通过容易扩展的配置性基础设施可以容易获得该燃料。因此，在本领域中需要一种具所有上述特征的燃料。

目前努力寻求新型能源的过程中还没能找到一种相比汽油是低花费高效率的燃料。并且，已提出的任何一种能源替代物似乎都存在问题。例如，虽然可以从化石或非化石资源获得氢气，但是因运输过程中的处理问题和存储问题，在消费者导向型燃料中氢气成为一种较差的选择。其它燃料，诸如甲醇是有毒的且易燃，以及还需要一定量以天然气或一氧化碳形式存在的化石燃料来商品化生产。氢气的来源，如化学氢化物，虽然使用方便和有效，但是如果期望重新利用氢化物，那么就需要循环回路，这正如US5,804,329和US6,534,033中描述的。

Amendola(美国专利申请号20030219371)提出了从含尿素组合物生成燃料氨和氢气的方法。Amendola使用术语“尿素”来表示任何一种商用尿素的组分，包括尿素、NH₂CONH₂、氨基甲酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、甲酸铵、醋酸铵或这些组分中的两种或多种混合物。尿素作为能量载体的应用因其溶解度和熔点的原因而受到限制。尿素的熔点(132-135℃)过高，因而不允许简便处置熔化态的固体组合物。尿素的溶解度是1kg水中约1kg尿素。当尿素的饱和水溶液转化成氨时，生成每体积的氨，就会生成1体积水蒸气和0.5体积二氧化碳，使得立即作为燃料使用不那么令人满意。而且，水蒸汽、二氧化碳和氨同时组合以形成固体碳酸铵，其可以沉积在装置的内表面上，影响正常的工作。必须得携带三倍的水来满足尿素生成氨的反应相当大地程度上增加了车辆的重量，对燃料成本产生了不利的影响。

通过利用可以与水反应生成氨的其它能量载体可以避免使用尿素组合物遇到的问题。例如，自由基胍(CN₃H₅)在水存在下可以分解成氨和二氧化碳。胍是极易溶于水的，且具有适宜的熔点(50℃)允许其以固体形式被输送，而在发动机内仍以液体形式操作。因其高浓度的水溶液或者呈熔化态，可以将胍与完全反应所需的准确量的水混合，由此使氨产物中水蒸汽的量最小。一旦反应生成氨，则生成每一体积氨就会生成三分之一体积的二氧化碳，允许了产物可以立即用作燃料。产物中低的水含量将使装置内沉积的碳酸铵量最少。胍的能量密度约是干尿素组合物的约1.5倍。2吨胍的能量含量相当于约3吨尿素的能量含量，由此降低了燃料中所用干材料的运输和储存成本。

胍可以由氨和尿素生成(Shaver，US3,108,999)，而氨和尿素目前可以大量生产。根据US4,157,348，商品化制造的尿素中全部胍(全部的自由基胍、所有的胍盐和胍衍生物如脒基脲)的含量在1％w/w以下，其被提取以提供另一种燃料源。商品化尿素中的胍可能呈盐的形式，如碳酸胍和氢氧化胍，其由尿素生产过程中存在的自由基胍与二氧化碳和水赋予了高的反应性。由尿素生产中回收的胍盐通过与强碱反应可部分转化成自由基胍。由于Shaver的方法中原材料是氢气、氮气和二氧化碳，因此利用该方法能够以可持续化的方式生产胍燃料。氮气可以低成本从空气中获得。二氧化碳易于从燃烧化石燃料和其它来源获得。依靠偏远地方如阿留申群岛和达科他、俄勒冈州和华盛顿的部分地区的风力涡轮机产生的电来电解水可以获得氢气。利用风能或其它可持续性能源，可以生成胍且允许其以相对于汽油或柴油燃料的运输有竞争力的价格被输送。

胍在室温下是固体，因此其可以在零售网点如杂货店被分配在一次性或可回收的容器中。胍还可以是氮气的重量含量约71％的化肥，其允许位于风能源附近的农业耕作在使用合成化肥和操作现代农业中广泛使用的动力设备所需的燃料两方面都成为完全可持续化的。

发明概述

因此，本发明的目的是提供一种用于从水和含胍组合物产生能量的方法。第一实施方案中的方法包括：(a)组合物与水反应生成氨；以及(b)氧化步骤(a)中生成的氨以生成产生能量的水和氮气。

第二实施方案中的方法包括：(a)组合物与水反应生成氨；(b)将步骤(a)中生成的氨转化成氮气和氢气；以及(c)氧化步骤(b)中生成的氢气以生成产生能量的水。

本发明的另一个目的是提供一种用于从水和含胍组合物产生能量的装置。第一实施方案中的装置包括：(a)用于提供组合物的第一容器；(b)用于提供水的第二容器；(c)用于使组合物与水反应生成氨的第三容器，其中第三容器通过用于将组合物从第一容器输送到第三容器的方式连接到第一容器，以及第三容器通过用于将水从第二容器输送到第三容器的方式连接到第二容器；(d)用于储存氨的第四容器，其中第四容器通过用于将氨从第三容器输送到第四容器的方式连接到第三容器；以及(e)用于氧化氨以生成产生能量的水和氮气的第五容器，其中第五容器通过用于将氨从第四容器输送到第五容器的方式连接到第四容器。

第二实施方案中的装置包括：(a)用于提供组合物的第一容器；(b)用于提供水的第二容器；(c)用于使组合物与水反应生成氨的第三容器，其中第三容器通过用于将组合物从第一容器输送到第三容器的方式连接到第一容器，以及第三容器通过用于将水从第二容器输送到第三容器的方式连接到第二容器；(d)用于储存氨的第四容器，其中第四容器通过用于将氨从第三容器输送到第四容器的方式连接到第三容器；(e)用于将氨转化成氮气和氢气的第五容器，其中第五容器通过用于将氨从第四容器输送到第五容器的方式连接到第四容器；(f)用于提供氢气的第六容器，其中第六容器通过用于将氢气从第五容器输送到第六容器的方式连接到第五容器；(g)用于氧化氢气以生成产生能量的水的第七容器，其中第七容器通过用于将氢气从第六容器输送到第七容器的方式连接到第六容器。

第三实施方案中的装置包括：(a)用于提供组合物的第一容器；(b)用于提供水的第二容器；(c)用于使组合物与水反应生成氨的第三容器，其中第三容器通过用于将组合物从第一容器输送到第三容器的方式连接到第一容器，以及第三容器通过用于将水从第二容器输送到第三容器的方式连接到第二容器；(d)用于存储氨的第四容器，其中第四容器通过用于将氨从第三容器输送到第四容器的方式连接到第三容器；(e)用于将氨转化成氮气和氢气的第五容器，其中第五容器通过用于将氨从第四容器输送到第五容器的方式连接到第四容器；(f)用于储存氢气的第六容器，其中第六容器通过用于将氢气从第五容器输送到第六容器的方式连接到第五容器；(g)用于将氢气从第六容器输送到车辆中的储氢罐，该车辆利用氢气作为产生能量的来源。

本发明的另一个目的是提供一种用于提供含胍组合物的方法。在一个实施方案中的方法包括：(a)利用能源将氢气从水中分离出来；(b)将步骤(a)中生成的氢气与氮气反应生成氨；(c)将一部分步骤(b)中生成的氨与二氧化碳反应生成尿素；(d)将步骤(c)中生成的尿素与一部分步骤(b)中生成的氨反应生成含胍组合物。

本发明的另一个目的是提供一种用于提供含胍组合物的装置。一个实施方案中的装置包括：(a)用于利用能源将氢气从水中分离出来的第一容器；(b)用于提供氮气的第二容器；(c)用于使氢气与氮气反应生成氨的第三容器；其中第三容器通过用于将氢气从第一容器输送到第三容器的方式连接到第一容器，以及第三容器通过用于将氮气从第二容器输送到第三容器的方式连接到第二容器；(d)用于提供二氧化碳的第四容器；(e)用于使氨与二氧化碳反应生成尿素的第五容器；其中第五容器通过用于将氨从第三容器输送到第五容器的方式连接到第三容器，以及第五容器通过用于将二氧化碳从第四容器输送到第五容器的方式连接到第四容器；(f)用于使尿素与氨反应生成含胍组合物的第六容器；其中第六容器通过用于将氨从第三容器输送到第六容器的方式连接到第三容器，以及第六容器通过用于将尿素从第五容器输送到第六容器的方式连接到第五容器。

正如下面的进一步讨论，当与水结合时，含胍组合物是一种化石燃料的合适替代物。该组合物具有高的比能和能量密度，其对环境友好并易于处理。胍已经被证明是一种肥料，因此溢出的胍对环境危害很小。

附图简述

图1显示了被封装的胍组合物的示意图。

图2显示了本发明装置的第一实施方案的示意图。

图3显示了本发明装置的第二实施方案的示意图。

图4显示了本发明装置的第三实施方案的示意图。

图5显示了本发明装置的第四实施方案的示意图。

图6显示了具有H₂选择性半透膜的反应室的实施方案的示意图。

图7显示了本发明装置的第五实施方案的示意图。

图8显示了具有可替换的筒、电加热器和热管阵列的反应室的实施方案的示意图。

图9显示了用于提供含胍组合物的装置的实施方案的示意图。

附图-参考数字

1.提供胍组合物的容器

2.提供水的容器

3.用于使组合物与水反应生成氨的容器

4.用于储存氨的容器

5.用于氧化氨的容器-如内燃机(ICE)或燃料电池(FC)

6.用于将氨转化成氮气和氢气的容器

7.用于储存氢气的容器

8.用于氧化氢气以生成产生能量的水的容器

9.废水冷凝器

10.用于选择性催化还原(SCR)的容器

11.自由排放的氮氧化物

12.废气

13.胍组合物

14.封装层

21.用于电解水或盐水的容器

22.用于储存氮气的容器

23.用于将氮气和氢气转化成氨的容器

24.用于储存二氧化碳的容器

25.用于将氨和二氧化碳转化成尿素的容器

26.用于将尿素和氨转化成胍组合物的容器

27.用于储存胍组合物的容器

60.用于输送气态物质的方式

63.用于输送液态物质的方式

68.用于将胍组合物输送到反应器3的方式

发明详述

所生成的用作燃料的胍并不是100％的纯胍。因此，此处所用的术语“胍”将表示任何一种来自于通过诸如Kenneth J.Shaver在美国专利US3,108,999中描述的方法商业化生产的胍的组分。这些组分可以包括自由基胍、尿素、氨基甲酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、甲酸铵、醋酸铵、缩二脲、三聚氰胺、碳酸胍、氢氧化胍、脒基脲或者这些组分中的两种或多种的组合。胍与水的反应可以由以下化学计量方程式描述：

ΔH＝+96.3KJ/mol (1)

此反应按两个步骤完成。在第一个步骤中，一摩尔胍与水反应生成一摩尔氨和一摩尔尿素。尿素分子立即与水反应生成两摩尔氨和一摩尔二氧化碳。由胍的分解引起的尿素的立即反应具有显著的优势，因为其允许了尿素的有效溶液浓度高于尿素的平衡溶解度。反应(1)优选在约50℃到约240℃之间的温度范围和约1环境大气压到50标准大气压之间的压力范围内进行。反应(1)所要求的热量(其是吸热的)可以从内燃机或燃料电池产生的废热量中获得，其中氨或氢气被燃烧或被氧化。此热源可以从额外的热源来补充，特别是起始反应(1)。优选的额外能源是电池，其可以是本发明装置的一部分并作为电源。

组合物中胍的重量范围可以在占组合物的约10％到约90％之间。在一个实施方案中，组合物可以固体形式存储并通过在约50℃下熔化转移到反应室。纯胍在50℃下熔化。与诸如尿素的其它组分形成的混合物会降低其熔点，在一个实施方案中，组合物包含低共熔混合物中的胍和尿素，其与恒定的组分在低于50℃下熔化。熔化组合物所需的热量可以从发动机或燃料电池产生的热量中获得。热源可以由电阻加热补充，其中加热元件在容器内部或容器周围固定住组合物。在图1所示的实施方案中，胍组合物13被材料层14封装，该材料层比胍组合物稳定且能阻止胍组合物与空气中的水和二氧化碳反应。此外，被封装的胍组合物可呈小颗粒的形式，其易于被倾倒入零售网点或装置内的储存容器中。封装层由在工作条件下可以易于分解成氨和其它气态产物的物质组成，该工作条件使胍组合物与水反应生成氨。在另一个实施方案中，将胍溶解在诸如水或乙醇的溶剂中并转移到反应室中作为溶液。胍在水、甲醇或乙醇中是极易溶的，从而允许使用具有高浓度胍的组合物，其具有低的凝固点。可以选择水的浓度以精确满足反应式(1)的化学计量。当用乙醇作为溶剂时，乙醇蒸汽与氨一起排出反应室并起到增强所得混合物燃烧质量的作用。使用固体胍的一个明显优势是便于处置固体燃料且能准确计量进入反应室中的胍和水，这样使多余的水量减至最低。多余的水将稀释来自反应(1)中的氨的浓度并可以阻止燃料的合适点火。使用从发动机或燃料电池的废物中留取的水省去了运输水的需求并提高了燃料的比能。

组合物可以包含选自可燃燃料、燃烧增强剂以及其组合的组分。本发明方法的第一和第二实施方案中，可燃燃料可以一定的量存在，该数量的燃料燃烧后足以产生引发组合物与水反应生成氨所需的热量。可替代地，发动机可由储存的氨开始运转，以及燃料电池可由储存的氢气开始运转，直到发动机或燃料电池产生的热量足以提高组合物与水反应的速率。当组合物中乙醇或甲醇的浓度超过约30％时，压缩点火发动机可以先利用注入的胍组合物开始运转。本发明方法的第三实施方案中，启动反应所需的热量可以通过连接到当地的电网来进行电供给。

通过在发动机中燃烧氢气可以实现氢气氧化生成水。类似地，可以通过在发动机中燃烧氨实现氨氧化生成氮气和水。可替代地，可以分别在氨燃料电池和氢气燃料电池中氧化氨和氢气。燃料电池的例子包括诸如固体氧化物燃料电池和熔化的碳酸盐燃料电池等高温燃料电池，以及诸如碱性燃料电池、PEM燃料电池和磷酸燃料电池等相对低温的燃料电池。

氨燃烧生成水和氮气还可以导致氮氧化物的生成，其具有通式N_xO_y，例如，像NO和NO₂。根据反应条件可以得到高级氮氧化物。氮氧化物是污染性物质，它们的排放要受到控制。本发明中使用氨作为燃料的优势在于可以通过排出燃烧室的未燃烧的氮气与下一个燃烧反应器中的氮氧化物反应来减轻或消除由氮氧化物引起的污染。未燃烧的氨作为还原剂以将氮氧化物转化成分子氮。

在好多文献中已经描述了利用氨和还原氮的氧化物的方法来作为减少移动式和固定式燃烧源中的N_xO_y。代表性的专利包括美国专利US5,399,325、US6,403,046、US6,354,079、US6,312,650、US6,182,443、US6,146,605、US5,832,720、US5,746,144、US5,399,326、US5,281,403和US5,240,689。

虽然尿素和氨已经用作固定式源的污染物去除剂，但是这些化合物还没有被用于移动式源的应用，可能是因为大多数消费者没有注意到不存在污染去除剂时车辆性能的任何变化，因此会忘了重新装满含有污染物去除剂的罐。因此，制造商们正寻求一种解决办法，其除了一次填充所需的燃料外，不再需要二次填充。目前，对此问题的解决办法包括将三效催化剂作为添加剂添加到燃料中或向废物反应器中添加少量汽油。

使用含胍组合物为由氮氧化物造成的污染问题提供了一种简单而有效的解决办法。因为胍生成了既作为燃料又作为NO_x还原剂的氨，还提供了用于减少污染的使用胍作为燃料的装置。只要有燃料来带动车辆，则废物中就会有一些未燃烧的氨以去除因燃烧生成的NO_x。可以调整燃料混合物中空气/氨的比例以在所需的废气中供给最少量的未燃烧的氨以完全分解氮氧化物。因此，由于相同的物质将起到双重作用，所以消费者只需要一次填充。

组合物还可以包括燃烧增强剂。优选的燃烧增强剂包括硝酸铵、硝酸胍、硝基胍、氨、肼以及某些从可再生源或废物产生的水溶性化合物如异丙醇、乙醇和甲醇。此外，为了有利于燃烧，当燃料以液体形式供给时，这种燃烧增强剂还可以有助于降低燃料的凝固点。

根据本发明的方法，当与水反应时，好几个实施方案都可以用于从含胍组合物产生能量。在第一个实施方案中，根据反应式(1)胍与水反应生成氨。接着，由胍与水反应生成的氨被氧化生成产生能量的水和氮气。通过在发动机中燃烧氨可以完成氨的氧化。此发动机可以是其压缩比至少类似于现有技术中通常采用的压缩比的发动机，如压缩比为9∶1，或者压缩比高于现有技术中通常采用的压缩比，如压缩比为30∶1或更高，或者压缩比在9∶1和30∶1之间的范围。可替代地，可以在氨燃料电池中加热氨。本发明方法的第一实施方案可以进一步包括将燃烧废料中足够量未燃烧的氨与燃烧氨所生成的氮氧化物进行反应以减少氮氧化物的步骤。

在本发明方法的第二实施方案中，根据反应式(1)，组合物中的胍与水反应生成氨。接着胍与水反应生成的氨被“重整”或转化成氮气和氢气。随后，由氨转化成的氢气被氧化成产生能量的水。通过在发动机中燃烧氢气可以实现氢气的氧化。可替代地，可以在氢燃料电池中氧化氢气。通过电加热器或经由现场氧化少量的氢气可以提供将燃料电池引入反应温度所需的能量。

在本发明方法的第三实施方案中，根据反应式(1)，组合物中的胍与水反应生成氨。接着胍与水反应生成的氨被“重整”或转化成氮气和氢气。随后，在氢气被送入以氢气作为燃料的车辆的燃料罐中之前，将氢气储存在容器中。由于固体的安全性、相对的不易燃性，胍组合物作为在任何时候，在此装置内只需随选少量氢气的一种有效的储氢和产氢方式将允许此装置在多个城市以及高速公路沿线的许多位置作为加气站为氢动力车辆提供来源安全的氢气。

在本发明方法的第二和第三实施方案中，如果由反应式(1)生成的二氧化碳在“重整”之前不被去除的话，由“重整”氨生成的氢气可以包含一氧化碳。即使除去了二氧化碳，“重整过”的混合物还会含有微量氨。对许多氢燃料电池的性能来说，一氧化碳和氨都是有害的。可以通过让“重整过”的气体穿过能透过氢气但不能透过其它物质的半透膜来从氢气中去除这些有害的污染物。这种半透膜可以是薄的Pd金属膜、Pt金属膜、或者包含混合稀土金属和至少一种过渡金属的硬球型无定形金属的稠密不规则填充物，正如Van Vechten于2003年3月11日提交的美国专利申请“用于燃料电池的DRPHS型无定形金属质子传递膜”中描述的一样，James A.Van Vechten要求了2002年3月28日的临时专利申请60/363,520的优先权。

在提高分解率的催化剂的存在下可以根据反应式(1)实现胍的分解。此催化剂可以是与氢氧化钡一起的金属氧化物。在一个示例性实施方案中，此催化剂是与铁、镍、钒或锌的氧化物一起的氢氧化钡。由于使用中的污染或结构变化，降低了催化剂的效率。因此，反应室内的催化剂可以包含在可替代的筒内，其可以从反应室中去除并用含有新催化剂的筒取代。去除的筒可以被再次活化或回收。

使用酶允许了反应式(1)中胍与水的反应以比酶不存在下的反应温度低的温度进行。酶催化反应的温度可以在室温和酶的半衰期小于1分钟时的温度之间。酶可以被放置在配有过滤器的罐中，该过滤器阻止酶流出但可透过生成的气体。可替代地，酶可以被固定到基质上。合适的基质包括离子交换树脂、陶瓷和聚合物材料。基质可呈薄片或珠的形式。

在一个示例性实施方案中，能够催化胍与水反应生成氨的酶是精氨酸酶和尿素酶。精氨酸酶催化了胍与水反应生成氨和尿素的反应。尿素酶催化了尿素与水反应生成氨和二氧化碳的反应。这些酶催化了优选在约0℃和约60℃之间的温度下，更优选在约60℃下进行的反应。在此温度下维持此过程所需的能量可以从质子交换膜(PEM)燃料电池堆获得，其易于整合进本发明的装置中以提供低温能量散热器。

由于使用中的污染、结构变化或酶的变性降低了酶的效率。因此，反应室内的酶可以包含在可替代的筒内，其可以从反应室中去除并用含有新酶的筒取代。去除的筒可以被再次活化或回收。

对大气中二氧化碳浓度增加造成的影响的关注已经提出了限制车辆和固定式能源排放二氧化碳。尽管胍组合物与水的反应释放的二氧化碳的量只相当于生成胍组合物过程中所使用的量，但储存根据反应式(1)生成的二氧化碳是有优势的，与储存的二氧化碳一起使用胍燃料会导致释放到大气中的二氧化碳量的净减少。在压力条件下，可以将二氧化碳储存在容器中，或者在压力条件下，以溶液的形式储存在盛水的容器中。随后，二氧化碳气体或溶液可以转移到燃料站供其它方面的应用或以地质学形态被隔离。存储由胍组合物生成的二氧化碳是具有可行性的，因为胍的1∶9的碳氢比高于其它任何非氢替代燃料。

一种可替代的新型燃料只有当其以有效的，环境容许的方式产生且不会消耗昂贵或稀有的原材料的话，它才是可行的。因此，本发明的另一个目的是提供含胍组合物的提供方法。一个实施方案中的该方法包括：(a)利用能源将氢气从水中分离出来；(b)将步骤(a)中生成的氢气与氮气反应生成氨；(c)将一部分步骤(b)中生成的氨与二氧化碳反应生成尿素；(d)将步骤(c)中生成的尿素与一部分步骤(b)中生成的氨反应生成含胍组合物。在一个示例性实施方案中，步骤(a)中的能源是从风能中获得的可再生能源。在一些偏远地区，如阿留伸群岛或巴塔哥尼亚，使用风能的可能性极高。在一些偏远地区，由于缺乏有效的手段储存或分配能量，还未实现利用可再生能源的可能性。借助于本发明的方法生成的胍提供了一种方法以利用并储存由可再生能源产生的电，如由风产生的电、由海浪产生的电、由水力发电设施产生的电、由太阳能产生的电、由农业废料燃烧产生的电、由林业废料燃烧产生的电、由城市生活垃圾燃烧产生的电以及由海水的潮流产生的电。除了可再生能源，还可以使用传统方式产生的电来有效生成含胍组合物，产生容量的程度超过电流的需求。这是负载均衡的形式，由此发电厂可以在恒量下运转，其中多余的电能转化进含胍组合物中。

用于生成含胍组合物所需的二氧化碳可以由好几处来源提供，包括从空气中提取的二氧化碳、从燃烧化石燃料生成的产物中提取的二氧化碳、从燃烧农业废料生成的产物中提取的二氧化碳、从燃烧林业废料生成的产物中提取的二氧化碳、从燃烧城市生活垃圾生成的产物中提取的二氧化碳以及其组合。在一个示例性实施方案中，二氧化碳从燃烧过程的废气中提取出来。由于燃烧，氧气消耗了废气。在提取二氧化碳之后，剩余的气体主要是氮气，其可以用作生成氨所需的氮源。还可以从利用液化空气的分馏或空气的变压吸附的传统来源供给氮气。

除了通过电解产生用于生成胍的氢气，电解过程中使用盐水或其它盐可以生成需求高的含钠和含氯化合物。含氯化合物的生成将提供额外的利益源并鼓励建立生产胍的设施。

本发明还涉及用于从胍组合物产生能量的装置。如图2所示，在本发明的一个实施方案中，装置包括用于提供组合物的诸如罐1的容器，和用于提供水的诸如罐2的容器。将组合物从罐1输送到诸如反应器3的容器用于使组合物与由罐2供给的水反应生成氨。用于使胍组合物与水反应的反应器3可以是用于提供催化剂或酶的容器，该催化剂能够催化胍组合物与水的反应，该酶能够催化胍组合物与水的反应。该装置还可以包括用于储存由反应器生成的氨的诸如缓存罐4的容器。缓存罐4可以是用于包含某一数量的氨的容器，可以燃烧该数量的氨以生成足够量的热以引发胍与水的反应，优选地，以立即引发胍组合物与水的反应。缓存罐4还可以弥补由胍组合物生成氨的生成率和氨的消耗率之间的差异。由胍组合物与水反应生成的氨从缓存罐4输送到诸如室5的容器，该室用于氧化氨以生成产生能量的水和氮气。

在一个示例性实施方案中，室5是氨燃料电池。

如图3所示，在一个示例性实施方案中，室5是发动机或氨燃料电池且通过在发动机中燃烧氨而使其被氧化或在燃料电池中氧化氨。在此示例性实施方案中，装置还可以包括诸如容器9的容器，其连接到发动机或燃料电池用于提供水，该水产自废料的冷凝并输送到罐2，由此提供一部分与胍组合物反应所需的水。

如图4所示，在另一个示例性实施方案中，室5是发动机且通过在发动机中燃烧氨使其被氧化。在一个示例性实施方案中，装置还可以包括如容器10的容器，其连接到发动机或燃料电池作为反应室，其中废料中未燃烧的氨与NO_X反应，消除NO_X。

如图5所示，在本发明的另一个实施方案中，装置包括用于提供含胍组合物的诸如罐1的容器，和用于提供水的诸如罐2的容器。将组合物和水输送到诸如第一反应器3的容器用于使组合物与水反应生成氨和二氧化碳。用于使组合物与水反应的第一反应器3可以是用于提供催化剂或酶的容器，该催化剂能够催化含胍组合物与水的反应，该酶能够催化含胍组合物与水的反应。该装置还可以包括用于包含氨的诸如缓存罐4的容器，其连接到第一反应器3。缓存罐4可以是用于提供某一数量的氨的容器，可以燃烧该数量的氨以生成足够量的热以引发尿素与水的反应，优选地，立即引发尿素与水的反应。由含胍组合物与水反应生成的氨从第一反应器3输送到诸如缓存罐4的容器，然后输送到用于将氨转化成氮气和氢气的第二反应器6。氨转化生成的氢气从第二反应器6输送到诸如室7的容器，其作为储存氢气的缓存罐。缓存罐7弥补由氨的重整生成的氢气的生成率和氢气的消耗率之间的差异。正如所需的，随后将氢气从室7输送到室5用于氧化氢气以生成产生能量的水。在一个示例性实施方案中，室5是氨燃料电池。在一个示例性实施方案中，室5是发动机且通过在发动机中燃烧氢气而使其被氧化。装置还可以包括冷凝一部分输送到罐2的废水的容器9，由此提供一部分与胍组合物反应所需的水。如图6所示，反应器6可以包括用于从氨和其它裂化过程的产物中分离氢气的半透膜。图6显示了第二反应器6的实施方案，其中通过包含Pd、Pt或含有沉积在多孔筛上的混合稀土金属和至少一种过渡金属的硬球型无定形金属的无规密堆积的半透膜从氨和裂化过程的其它产物分离出氢气。

如图7所示，在本发明装置的另一个实施方案中，装置包括用于提供含胍组合物的诸如罐1的容器，和用于提供水的诸如罐2的容器。将组合物和水输送到诸如第一反应器3的容器用于使组合物与水反应生成氨和二氧化碳。用于使组合物与水反应的第一反应器3可以是用于提供催化剂或酶的容器，该催化剂能够催化含胍组合物与水的反应，该酶能够催化含胍组合物与水的反应。该装置还可以包括用于包含氨的诸如缓存罐4的容器，其连接到第一反应器3。缓存罐4可以是用于提供某一数量的氨的容器，可以燃烧该数量的氨以生成足够量的热以引发尿素与水的反应，优选地，立即引发尿素与水的反应。由含胍组合物与水反应生成的氨从第一反应器3输送到诸如缓存罐4的容器，然后输送到用于将氨转化成氮气和氢气的第二反应器6。氨转化生成的氢气从第二反应器6输送到诸如室7的容器，其作为储存氢气的缓存罐。缓存罐7弥补由氨的重整生成的氢气的生成率和氢气的消耗率之间的差异。将氢气从储存室7输送到便携式储氢罐8，为了接收氢气的目的，储氢罐8暂时连接到罐7。罐7可以是用于氢动力车辆的燃料储存罐。在此实施方案中的装置可以是机内氢燃料站，其从氢动力发动机或燃料电池5产生一部分运转燃料站所需的动力。正如所需的，随后将氢气从室7输送到室5用于氧化氢气以生成产生能量的水。此装置还可以包括用于冷凝一部分输送到罐2的废水的容器9，由此提供一部分与胍组合物反应所需的水。

图8显示了图2-5和图7中所示的用于使胍组合物与水反应的反应器3的示例性实施方案。可以去除和取代含有用于使胍组合物与水反应的催化剂或用于胍组合物与水反应的酶的可替换的筒以供给新的催化剂或酶。热管阵列围绕反应器，将热量从发动机或燃料电池传递到反应器。电加热器提供了启动吸热反应(1)必须的热量。

图2-5的实施方案包括装置60，其用于输送包括氨、氢气、氮氧化物的气体物质以及用于输送熔化的组合物、水或诸如含胍和水的溶液之类的溶液的装置。用于输送冷溶液的装置可以包括输送装置，如塑料管和玻璃管。用于输送热溶液和熔化态组合物的装置可以包括输送装置，如钢或不锈钢管。用于输送气体物质的装置60可以包括输送装置如钢或不锈钢管，泵送装置如泵，或它们的组合。泵送装置可以用于在所需的程度泵送气体物质以克服压力差。图2-5的实施方案还可以包括用于将含胍组合物输送到容器的装置68，其中组合物中的胍被反应。

本发明的装置还具有足够的变通性以便能既提供用于发动机的燃料，又提供用于燃料电池的燃料。因此，对转变成燃料电池没有基础设施建设方面的障碍。

本发明还涉及用于从能量中产生胍组合物的装置。在图9所示的本发明的优选实施方案中，来自可持续源(风能、潮汐能、波浪能)的电能供给到容器，在容器21中电解水或盐水生成氢气。在反应器23中氢气与由容器22提供的氮气通过Haber法生成氨。氨传输到尿素合成容器25，这里氨与来自容器24的二氧化碳结合生成尿素。将尿素传输到胍合成容器26，这里尿素与来自容器23的另外的氨结合生成胍组合物。随后将胍组合物存储在容器27中。

由氨气与尿素反应生成了胍，以及由氨与二氧化碳反应生成了尿素。当水存在下进行反应时，胍生成氨和二氧化碳。氨是已知的可以在内燃机和外燃机中流动的燃料。还可以分解氨以得到其组成元素氮气和氢气。然后氢气可用于发动机或氢燃料电池。作为氢源，以重量计，尿素含有8.47％的氢。然而，一旦用两分子水水解，一分子胍会生成三分子氨，且四分子氢原子从水分子中产生。因此，胍-水系统可以在理论上产生9.47％的氢，其中计算时考虑了所需的全部水的重量。在所需的水全部由废料中获得时且计算重量时并不包括在内，以重量计，胍理论上可以产生达(9/59)＝15.25％的氢。胍的密度约为1.3kg/升。当使用废料中的水时，一升胍可以提供198克的氢气。当考虑固体胍基燃料与低温液态氢相比所有的安全特征时，以及考虑到低温罐的体积会对低温液态氢的能量密度值产生不利影响的事实时，每升198克氢气的这一数值极为有利。液态氢的密度是每升79克氢，因此纯胍，使用来自废料的水，每升可以有效存储的氢是液态氢的2.5倍，而不考虑低温罐的体积，这会降低能够以给定体积被储存的液态氢的量。

本发明相比化石燃料和就安全而言的许多替代燃料还具有明显的优势。本发明赋予了随选的氨，以使以任何给定的时间存在的氨量非常低且不会引起对任何安全问题的担忧。胍组合物具有低毒性且可以被存储在塑料容器中。

如上所述，在本发明的一个实施方案中，由胍与水反应生成的氨被氧化或被燃烧以产生能量。虽然还已经提出以纯氨作为燃料，但是使用纯氨存在若干缺陷。氨在室温下是气体且需要高的液化压。其是腐蚀性物质，大量存在会造成呼吸问题甚至引起死亡。虽然可以将氨溶解在水中产生燃料，所得的燃料具有高于11的pH和浓烈的氨气味。最后一点，氨与汽油和其它替代燃料相比，具有低的能量密度。本发明中利用胍作为氨的来源在任何时候仅在设备内保留了少量的氨。本发明解决了与在设备中存储大量氨有关的大多数问题。

本发明还具有环境上的优势。虽然二氧化碳是反应式(1)中水解胍的产物之一，但是从大气中去除等量的二氧化碳会使胍列第一。因此，根据本发明生成的氨不会产生任何对温室气体排放的净贡献。生成胍所需的其它反应物是氨，而生成氨又需要氢源。用于此目的的大多数氢气通过天然气蒸汽重整法来供给，其将二氧化碳释放到大气中。然而，还可以通过环境友好的方法如电解水法来制备氢气，其中电解水所需的电通过核能、水力发电能、太阳能、潮汐能或风能供给，其中没有任何一种是会排放温室气体的方法。这样，所需的二氧化碳可以通过将二氧化碳与燃气隔绝或从含有370ppm CO₂的大气中来获得。因此，可以使用现有的技术来制备胍以使其比化石燃料更经济和环境友好。

Claims

1.一种用于从含胍组合物产生能量的方法，所述方法包括：(a)所述组合物与水反应生成氨和二氧化碳；以及(b)氧化步骤(a)中生成的氨以生成产生能量的水和氮气。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述组合物中胍的重量相当于所述组合物重量的约10％到约100％。

3.如权利要求1所述的方法，其中一部分步骤(b)中生成的水与步骤(a)中的所述组合物反应生成氨。

4.如权利要求1所述的方法，其中步骤(a)中所述组合物与水的反应在约50℃到约240℃之间的温度范围和约1环境大气压到50标准大气压之间的压力范围内进行。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述方法包括将所述组合物与能够催化步骤(a)中所述组合物与水的反应的催化剂混合或接触。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述催化剂是金属氧化物，其中所述金属选自铁、镍、钒和锌。

7.如权利要求5所述的方法，其中所述催化剂是氢氧化钡和金属氧化物的组合物，其中所述金属选自铁、镍、钒或锌。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述组合物进一步包括选自可燃燃料、燃烧增强剂、氨、碳酸氢铵、碳酸铵、氢氧化铵、氨基胍、碳酸氢氨基胍、氨基胍碳酸盐、氨基胍氢氧化物、二氨基胍、碳酸氢二氨基胍、二氨基胍碳酸盐、二氨基胍氢氧化物、三氨基胍、碳酸氢三氨基胍、三氨基胍碳酸盐、三氨基胍氢氧化物、胍、碳酸氢胍、碳酸胍、胍氢氧化物、脒基脲、尿素、水及其组合的组分。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述组分是以一定量存在的可燃燃料，该数量的燃料燃烧后足以产生引发胍与水反应的热量。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述组合物被封装在层内，其中所述封装层的材料选自尿素、胍、碳酸胍、碳酸氢胍、脒基脲、碳酸铵、碳酸氢铵及其组合。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述方法包括将所述组合物与能够催化所述组合物与水的反应的酶混合或接触。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述酶能够在室温和酶的半衰期小于1分钟时的温度之间的温度范围内催化所述组合物与水的反应。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述酶选自精氨酸酶、尿素酶及其组合。

14.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤(b)包括燃烧步骤(a)中生成的氨。

15.如权利要求14所述的方法，其中氮氧化物在步骤(b)中生成以及所述方法进一步包括将一部分来自燃烧步骤(b)的废气中的未燃烧的氨与所述氮氧化物反应以减少氮氧化物和未燃烧的氨。

16.如权利要求14所述的方法，其中所述氨在内燃机中燃烧，所述内燃机的压缩比选自9∶1和30∶1之间的范围以及压缩比大于30∶1。

17.如权利要求1所述的方法，其中至少一部分所述二氧化碳在受压条件下存储以满足一个和多个目的：阻止释放到大气，准备化学方法中的反应物，准备灭火的惰性气体，准备用于干冰、保藏食物的原料，准备给气动设备提供动力的压缩气体及其组合。

18.如权利要求1所述的方法，其中一部分步骤(b)中生成的水被保留以帮助受压条件下二氧化碳的保留。

19.一种从含胍组合物中产生能量的方法，其包括：(a)所述组合物与水反应生成氨和二氧化碳；(b)将步骤(a)中生成的氨转化成氮气和氢气；以及(c)氧化步骤(b)中生成的氢气以生成产生能量的水。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述组合物中胍的重量相当于所述组合物重量的约10％到约100％。

21.如权利要求19所述的方法，其中步骤(a)中所述组合物与水的反应在约50℃到约240℃之间的温度范围和约1环境大气压到50标准大气压之间的压力范围内进行。

22.如权利要求19所述的方法，其中一部分通过燃料电池或内燃机或外燃机排出的水在步骤(a)中与所述组合物反应生成氨。

23.如权利要求21所述的方法，其中所述方法包括将组合物与能够催化步骤(a)中所述组合物与水的反应的催化剂混合或接触。

24.如权利要求23所述的方法，其中所述催化剂是金属氧化物，其中所述金属选自铁、镍、钒和锌。

25.如权利要求23所述的方法，其中所述催化剂是氢氧化钡和金属氧化物的组合物，其中所述金属选自铁、镍、钒或锌。

26.如权利要求19所述的方法，其中所述组合物进一步包括选自可燃燃料、燃烧增强剂、氨、碳酸氢铵、碳酸铵、氢氧化铵、氨基胍、碳酸氢氨基胍、氨基胍碳酸盐、氨基胍氢氧化物、二氨基胍、碳酸氢二氨基胍、二氨基胍碳酸盐、二氨基胍氢氧化物、三氨基胍、碳酸氢三氨基胍、三氨基胍碳酸盐、三氨基胍氢氧化物、胍、碳酸氢胍、碳酸胍、胍氢氧化物、脒基脲、尿素、水及其组合的组分。

27.如权利要求26所述的方法，其中所述组分是以一定量存在的可燃燃料，该数量的燃料燃烧后足以产生引发胍与水反应的热量。

28.如权利要求19所述的方法，其中所述组合物被封装在层内，其中所述封装层的材料选自尿素、胍、碳酸胍、碳酸氢胍、脒基脲、碳酸铵、碳酸氢铵及其组合。

29.如权利要求19所述的方法，其中所述方法包括将所述组合物与能够催化所述组合物与水的反应的酶混合或接触。

30.如权利要求29所述的方法，其中所述酶能够在室温和酶的半衰期小于1分钟时的温度之间的温度范围内催化所述组合物与水的反应。

31.如权利要求29所述的方法，其中所述酶选自精氨酸酶、尿素酶及其组合。

32.如权利要求19所述的方法，其中所述氢气通过穿过可以透过氢气而透不过其它物质的半透膜被分离。

33.如权利要求32所述的方法，其中所述半透膜是薄的Pd金属膜、Pt金属膜、或者由稀土金属混合物和至少一种过渡金属组成的硬球型无定形金属的稠密不规则填充物。

34.一种用于提供含胍组合物的方法，所述方法包括：(a)利用能源将氢气从水中分离出来；(b)将步骤(a)中生成的氢气与氮气反应生成氨；(c)将一部分步骤(b)中生成的氨与二氧化碳反应生成尿素；(d)将步骤(c)中生成的尿素与一部分步骤(b)中生成的氨反应生成含胍组合物。

35.如权利要求34所述的方法，其中步骤(a)中的能量源选自由风产生的电、由海浪产生的电、由水力发电设施产生的电、由太阳能产生的电、由核能产生的电、由负载均衡方法的一部分提供的输电线路产生的电、由燃烧化石燃料产生的电、由农业废料燃烧产生的电、由林业废料燃烧产生的电、由城市生活垃圾燃烧产生的电、由海水的潮流产生的电、由使用在化学方法中用于将水分解成氢气和氧的太阳能及其组合。

36.如权利要求34所述的方法，其中用于在步骤(b)中提供氮气的所述方法选自液化空气的分馏、变压吸附法、来自燃烧过程的部分被氧消耗的废气的收集及其组合。

37.如权利要求34所述的方法，其中步骤(c)中所述二氧化碳的来源选自从空气中提取的二氧化碳、从燃烧化石燃料生成的产物中提取的二氧化碳、从燃烧农业废料生成的产物中提取的二氧化碳、从燃烧林业废料生成的产物中提取的二氧化碳、从燃烧城市生活垃圾生成的产物中提取的二氧化碳及其组合。

38.如权利要求34所述的方法，其中步骤(d)中生成的所述组合物中胍的重量相当于所述组合物重量的约10％到约100％。

39.如权利要求34所述的方法，其中所述组合物进一步包括选自氨、碳酸氢铵、碳酸铵、氢氧化铵、氨基胍、碳酸氢氨基胍、氨基胍碳酸盐、氨基胍氢氧化物、二氨基胍、碳酸氢二氨基胍、二氨基胍碳酸盐、二氨基胍氢氧化物、三氨基胍、碳酸氢三氨基胍、三氨基胍碳酸盐、三氨基胍氢氧化物、碳酸氢胍、碳酸胍、胍氢氧化物、脒基脲、尿素、水及其组合的组分。

40.如权利要求34所述的方法，其中所述能量用于将氢从含氯化钠的溶液中分离出来，由此生成含钠和含氯的物质。

41.一种从含胍组合物中产生能量的装置，其包括：(a)用于提供所述组合物的第一容器；(b)用于提供水的第二容器；(c)用于使所述组合物与水反应生成氨的第三容器，其中所述第三容器通过用于将所述组合物从所述第一容器输送到所述第三容器的方式连接到所述第一容器，以及所述第三容器通过用于将水从所述第二容器输送到所述第三容器的方式连接到所述第二容器；(d)用于储存氨的第四容器，其中所述第四容器通过用于将氨从所述第三容器输送到所述第四容器的方式连接到所述第三容器；以及(e)用于氧化氨以生成产生能量的水和氮气的第五容器，其中所述第五容器通过用于将氨从所述第四容器输送到所述第五容器的方式连接到所述第四容器。

42.如权利要求41所述的装置，其中用于氧化氨的所述第五容器是用于燃烧氨的发动机。

43.如权利要求42所述的装置，其中燃烧氨生成氮氧化物，以及所述装置进一步包括(a)提供用于分解未燃烧的氨和氮氧化物的催化剂的第六容器；以及(b)用于将氮氧化物和未燃烧的氨从所述发动机输送到所述第六容器的设备。

44.如权利要求41所述的装置，其中所述第四容器是用于提供一定量的氨的容器，该数量的氨燃烧后足以产生引发所述组合物与水反应生成氨的热量。

45.如权利要求41所述的装置，其中所述用于使所述组合物与水反应生成氨的第三容器是用于提供能够催化所述组合物与水的反应的催化剂的容器。

46.如权利要求41所述的装置，其中所述用于使所述组合物与水反应生成氨的第三容器是用于提供能够催化所述组合物与水的反应的酶的容器。

47.如权利要求45所述的装置，其中所述第三容器安装了可替代的含催化剂的筒。

48.如权利要求46所述的装置，其中所述第三容器安装了可替代的含酶的筒。

49.如权利要求41所述的装置，其中所述用于氧化氨的第五容器是氨燃料电池。

50.如权利要求41所述的装置，其中将热从所述第五容器传递到所述第三容器以加速所述组合物与水的反应。

51.如权利要求41所述的装置，其中所述第一容器可从所述装置上移除以便将所述组合物输送到所述装置。

52.一种用于从含胍组合物产生能量的装置，其包括：(a)用于提供所述组合物的第一容器；(b)用于提供水的第二容器；(c)用于使所述组合物与水反应生成氨和二氧化碳的第三容器，其中所述第三容器通过用于将所述组合物从所述第一容器输送到所述第三容器的方式连接到所述第一容器，以及所述第三容器通过用于将水从所述第二容器输送到所述第三容器的方式连接到所述第二容器；(d)用于存储氨的第四容器，其中所述第四容器通过用于将氨从所述第三容器输送到所述第四容器的方式连接到所述第三容器；(e)用于将氨转化成氮气和氢气的第五容器，其中所述第五容器通过用于将氨从所述第四容器输送到所述第五容器的方式连接到所述第四容器；(f)用于储存氢气的第六容器，其中所述第六容器通过用于将氢气从所述第五容器输送到所述第六容器的方式连接到第五容器；以及(g)用于将氢气氧化生成产生能量的水的第七容器，其中所述第七容器通过用于将氢气从所述第六容器输送到所述第七容器的方式连接到所述第六容器。

53.如权利要求52所述的装置，其中所述用于氧化氢气的第七容器是燃烧氢气的发动机。

54.如权利要求52所述的装置，其中所述第四容器是用于提供一定量的氨的容器，该数量的氨燃烧后足以产生引发所述组合物与水反应生成氨的热量。

55.如权利要求52所述的装置，其中所述用于使所述组合物与水反应生成氨的第三容器是用于提供能够催化所述组合物与水的反应的催化剂的容器。

56.如权利要求52所述的装置，其中所述用于使所述组合物与水反应生成氨的第三容器是用于提供能够催化所述组合物与水的反应的酶的容器。

57.如权利要求55所述的装置，其中所述第三容器安装了可替代的含催化剂的筒。

58.如权利要求56所述的装置，其中所述第三容器安装了可替代的含酶的筒。

59.如权利要求52所述的装置，其中所述用于氧化氢气的第七容器是氢气燃料电池。

60.如权利要求52所述的装置，其中将热从所述第七容器传递到所述第三容器以加速所述组合物与水的反应。

61.如权利要求52所述的装置，其中所述第一容器可从所述装置上移除以便将所述组合物输送到所述装置。

62.一种用于从含胍组合物产生能量的装置，其包括：(a)用于提供所述组合物的第一容器；(b)用于提供水的第二容器；(c)用于使所述组合物与水反应生成氨的第三容器，其中所述第三容器通过用于将所述组合物从所述第一容器输送到所述第三容器的方式连接到所述第一容器，以及所述第三容器通过用于将水从所述第二容器输送到所述第三容器的方式连接到所述第二容器；(d)用于存储氨的第四容器，其中所述第四容器通过用于将氨从所述第三容器输送到所述第四容器的方式连接到所述第三容器；(e)用于将氨转化成氮气和氢气的第五容器，其中所述第五容器通过用于将氨从所述第四容器输送到所述第五容器的方式连接到所述第四容器；(f)用于储存氢气的第六容器，其中所述第六容器通过用于将氢气从所述第五容器输送到所述第六容器的方式连接到第五容器；以及(g)用于将氢气从所述第六容器输送到车辆中的储氢罐的设备，所述车辆以氢气作为燃料来产生能量。

63.如权利要求62所述的装置，其中所述装置是可移动的。

64.如权利要求63所述的装置，其中操作所述装置所需的一部分电能和吸热分解所述胍组合物所需的一部分热量由燃料电池供给。

65.一种用于提供含胍组合物的装置，其包括：(a)用于利用能量将氢气从水中分离出来的第一容器；(b)用于提供氮气的第二容器；(c)用于使氢气与氮气反应生成氨的第三容器；其中所述第三容器通过用于将氢气从所述第一容器输送到所述第三容器的方式连接到所述第一容器，以及所述第三容器通过用于将氮气从所述第二容器输送到所述第三容器的方式连接到所述第二容器；(d)用于提供二氧化碳的第四容器；(e)用于使氨与二氧化碳反应生成尿素的第五容器；其中所述第五容器通过用于将氨从所述第三容器输送到所述第五容器的方式连接到所述第三容器，以及所述第五容器通过用于将二氧化碳从所述第四容器输送到所述第五容器的方式连接到所述第四容器；(f)用于使尿素与氨反应生成含胍组合物的第六容器；其中所述第六容器通过用于将氨从所述第三容器输送到所述第六容器的方式连接到所述第三容器，以及所述第六容器通过用于将尿素从所述第五容器输送到所述第六容器的方式连接到所述第五容器；(g)用于储存胍组合物的第七容器，其中所述第七容器通过用于将所述胍组合物从所述第六容器输送到所述第七容器的方式连接到所述第六容器。