(57)【要約】反応チャンバは、使用中、電源内の限流回路と短絡構成において電源に配線接続された触媒と、触媒をその内部に配置し、短絡された触媒にわたって電流が導き入れられている間に反応物を導き入れる反応容積と、を含む。反応チャンバは、反応物原料及び電源を含むシステムの一部であってもよい。動作中、複数個の反応物原料が反応器内の反応容積に供給される。触媒を短絡によって電気的に活性化し、電気的に活性化させた触媒の存在下で反応物原料を反応させる。次に、反応生成物を収集する。
2016522076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒と、反応容積と、を備える反応チャンバであって、
前記触媒は、使用中、電源内の限流回路と短絡構成において前記電源に配線接続され、
反応容積の内部には前記触媒が配置され、前記短絡された触媒にわたって電流が導入されている間に反応物が導入される、反応チャンバ。
【請求項２】
前記触媒が固体触媒である、請求項１の反応チャンバ。
【請求項３】
前記触媒が非絶縁触媒担体に付着する、請求項１の反応チャンバ。
【請求項４】
前記非絶縁触媒担体が導電性触媒担体である、請求項３の反応チャンバ。
【請求項５】
前記非絶縁触媒担体が電気的に半導電性の触媒担体である、請求項３の反応チャンバ。
【請求項６】
前記電気的短絡構成が直流電気的短絡構成である、請求項１の反応チャンバ。
【請求項７】
前記電気的短絡構成が交流電気的短絡構成である、請求項１の反応チャンバ。
【請求項８】
前記反応容積が前記固体触媒を囲む、請求項１の反応チャンバ。
【請求項９】
前記反応容積が前記固体触媒によって囲まれる、請求項１の反応チャンバ。
【請求項１０】
前記電源をさらに備える、請求項１の反応チャンバ。
【請求項１１】
前記電源がパルスもしくは波形、または他の構成の電気的信号を出力する、請求項１の反応チャンバ。
【請求項１２】
前記反応容積が閉鎖反応容積である、請求項１の反応チャンバ。
【請求項１３】
前記反応容積が開放反応容積である、請求項１の反応チャンバ。
【請求項１４】
前記反応容積内に加熱要素をさらに備える、請求項１の反応チャンバ。
【請求項１５】
複数個の反応物原料と、電源と、反応器と、収集機と、を備えるシステムであって、
前記反応器は、触媒と、反応容積と、を備え、
前記触媒は、使用中、短絡構成において前記電源と配線接続され、
前記反応容積は、その内部に前記触媒が配置され、前記短絡された触媒にわたって電流が導入されている間に反応物が導入され、前記反応物原料を反応させて生成物を生じ、
前記収集機は、前記反応によって生じた前記生成物を収集する、システム。
【請求項１６】
それ自体が電気を通すスラリー反応器であり、前記反応物原料の一つが粒子のスラリーである、請求項１６のシステム。
【請求項１７】
第二の複数個の反応物原料と、第二の反応器と、第二の収集機と、を備え、
前記第二の反応器は、
使用中、短絡構成において前記電源と配線接続された第二の触媒と、
前記触媒をその内部に配置し、前記短絡した第二の触媒にわたって電流が導き入れられている間に前記第二の反応物原料を導き入れ、前記第二の反応物原料を反応させて第二の生成物を生じる第二の反応容積と、
を備え、
第二の収集機は、前記第二の反応によって生じた前記第二の生成物を収集する、請求項１６のシステム。
【請求項１８】
前記第二の触媒が前記第一の触媒とは異なる、請求項１８のシステム。
【請求項１９】
前記第二の生成物が前記第一の生成物とは異なる、請求項１９のシステム。
【請求項２０】
前記第二の生成物が前記第一の生成物とは異なる、請求項１８のシステム。
【請求項２１】
動作中、前記反応容積内に配置された電解質をさらに備える、請求項１６のシステム。
【請求項２２】
前記電解質が追加の電流導体及びエネルギーの貯蔵所として機能する、請求項２２のシステム。
【請求項２３】
前記反応物原料の一つが、動作中、前記電解質と反応し、前記反応によって液体生成物に変換される気体である、請求項２２のシステム。
【請求項２４】
前記電解質が、金属の仕事関数を超えるように電子を加速させることによって外来の反応を生じさせる、請求項２２のシステム。
【請求項２５】
反応物原料を供給する燃焼排ガスを含む点源ガスエミッタをさらに備える、請求項１６のシステム。
【請求項２６】
反応物原料を供給する排ガスを含む燃焼機関をさらに備える、請求項１６のシステム。
【請求項２７】
前記生成物を前記燃焼機関に再利用することをさらに含む、請求項２７のシステム。
【請求項２８】
前記生成物がアンモニアである、請求項１６のシステム。
【請求項２９】
前記生成物がファインケミカルである、請求項１６のシステム。
【請求項３０】
前記反応物原料が、原油、重油またはタールサンドを含む、請求項１６のシステム。
【請求項３１】
前記反応物原料が藻類を含み、前記生成物が前記藻類の構成成分を含む、請求項１６のシステム。
【請求項３２】
前記反応物原料がバイオガスを含み、前記生成物が液体を含む、請求項１６のシステム。
【請求項３３】
前記反応物原料がバイオ燃料を含み、前記生成物がより価値が高い化学物質を含む、請求項１６のシステム。
【請求項３４】
前記反応物原料が燃焼した生体材料を含み、前記生成物が液体を含む、請求項１６のシステム。
【請求項３５】
コールドトラップをさらに備える、請求項１６のシステム。
【請求項３６】
アキュムレータをさらに備える、請求項３６のシステム。
【請求項３７】
アキュムレータをさらに備える、請求項１６のシステム。
【請求項３８】
複数個の反応物原料を反応器内の反応容積に供給することと、
前記反応器の前記反応容積内に配置された短絡された触媒を電気的に活性化させることと、
前記電気的に活性化させた触媒の存在下で前記反応物原料を反応させることと、
前記反応生成物を収集することと、を含む、方法。
【請求項３９】
前記触媒を非絶縁触媒担体に付着させることをさらに含む、請求項３９の方法。
【請求項４０】
前記反応器が電気を通すスラリー反応器であり、前記反応物原料の一つが粒子のスラリーである、請求項３９のシステム。
【請求項４１】
第二の複数個の反応物原料を第二の反応器内の第二の反応容積に供給することと、
前記第二の反応器の前記第二の反応容積内に配置された第二の短絡された触媒を電気的に活性化させることと、
前記電気的に活性化させた第二の触媒の存在下で前記第二の反応物原料を反応させることと、
前記第二の反応によって生じた前記第二の生成物を収集することと、を含む、請求項３９のシステム。
【請求項４２】
前記第二の触媒が前記第一の触媒とは異なる、請求項４２の方法。
【請求項４３】
前記第二の生成物が前記第一の生成物とは異なる、請求項１９の方法。
【請求項４４】
前記第二の生成物が前記第一の生成物とは異なる、請求項４２の方法。
【請求項４５】
前記反応容積内に電解質を配置することをさらに含む、請求項３９の方法。
【請求項４６】
前記電解質が追加の電流導体及びエネルギーの貯蔵所として機能する、請求項４６の方法。
【請求項４７】
前記反応物原料の一つが、動作中、前記電解質と反応し、前記反応によって液体生成物に変換される気体である、請求項４６の方法。
【請求項４８】
前記電解質が、金属の仕事関数を超えるように電子を加速させることによって外来の反応を生じさせる、請求項４６の方法。
【請求項４９】
複数個の反応物の提供が、点源ガスエミッタから燃焼排ガスを供給することを含む、請求項３９の方法。
【請求項５０】
複数個の反応物の提供が、反応物原料として燃焼機関の排ガスを供給することを含む、請求項３９の方法。
【請求項５１】
前記生成物を前記燃焼機関に再利用することをさらに含む、請求項５１の方法。
【請求項５２】
前記生成物がアンモニアである、請求項３９の方法。
【請求項５３】
前記生成物がファインケミカルである、請求項３９の方法。
【請求項５４】
前記反応物原料が、原油、重油またはタールサンドを含む、請求項３９の方法。
【請求項５５】
前記反応物原料が藻類を含み、前記生成物が前記藻類の構成成分を含む、請求項３９の方法。
【請求項５６】
前記反応物原料がバイオガスを含み、前記生成物が液体を含む、請求項３９の方法。
【請求項５７】
前記反応物原料がバイオ燃料を含み、前記生成物がより価値が高い化学物質を含む、請求項３９の方法。
【請求項５８】
前記反応物原料が燃焼した生体材料を含み、前記生成物が液体を含む、請求項３９の方法。
【請求項５９】
コールドトラップ内の前記生成物を、収集する前に凝縮することをさらに含む、請求項３９の方法。
【請求項６０】
反応物及び生成物を堆積させて、前記反応に再利用することをさらに含む、請求項６０の方法。
【請求項６１】
反応物及び生成物を堆積させて、前記反応に再利用することをさらに含む、請求項３９の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の参照
発明者Ｅｄ  Ｉｔｅ  Ｃｈｅｎの名において２０１３年３月１４日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃａｔａｌｙｓｔ  ａｔ  Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅｓ」と題された米国仮出願第６１／７８２，０８６号の優先権が、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）に基づいて、すべての共通の主題に関して本明細書によって主張される。
【０００２】
連邦政府資金による研究開発の記載
適用なし
【背景技術】
【０００３】
このセクションは、本明細書に記述されるかつ／または以下に主張される技術のいくつかの態様についての背景に関連するまたはそれを提供できる、当該技術分野からの情報を伝える。この情報は、本明細書に開示される事柄のより良い理解を促進する予備知識である。これは、「関連」技術の論述である。そのような技術は、「先行」技術でもあるとは決して暗示しない。関連技術は、先行技術であってもよいし、そうでなくてもよい。この論述は、この観点で読まれるべきであり、先行技術の了承事項としては読まれないはずである。
【０００４】
固体触媒の活性化には、一般に、化学的、電気化学的手段を通じた、または熱及び圧力の印加によるエネルギーの印加が要求される。これは、反応を起こすには熱力学的エネルギーが必要であるからである。しかしながら、化学反応及び化学結合エネルギーの主要なキャリアが電子であるため、固体触媒を活性化させるための手段として電気化学反応は、熱及び圧力よりも遥かに低い温度で起こすことができる。それにもかかわらず、水性反応を起こすことができる温度範囲が狭く、他の形態の電気化学反応を起こすには高エネルギーが要求され、その上、触媒の電気化学的活性化によって示される速度が比較的低いことが、触媒活性化のこの手段の実用性を制限してきた。さらに、アノード及びカソードが必要であるため、腐食、非活性化として電極に関連する触媒効率の維持についての問題を招いてきた。結果、電解質に対する感度が主な問題となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、当該技術分野に利用可能であり、それらのすべてが、意図された目的の要求にかなう固体触媒の活性化のためのいくつかの技術が存在する。しかしながら、その技術分野は、改善または代替的な手段、方法及び構成に常に受容的である。それ故に、この技術分野は、本明細書に記述される触媒活性化技術を十分に受け入れるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第一の態様では、反応チャンバは、使用中、電源内の限流回路と短絡構成において電源に配線接続された触媒と、触媒をその内部に配置し、短絡された触媒にわたって電流が導き入れられている間に反応物を導き入れる反応容積と、を含む。
【０００７】
第二の態様では、システムは、複数個の反応物原料、電源及び反応器を含む。立ち代って、反応器は、使用中、短絡構成において電源と配線接続された触媒と、触媒をその内部に配置し、短絡された触媒にわたって電流が導き入れられている間に反応物原料を導き入れ、そして反応物原料を反応させて生成物を生じる反応容積と、反応によって生じた生成物を収集する収集機と、を含む。
【０００８】
第三の態様では、方法は、複数個の反応物原料を反応器内の反応容積に供給することと、反応器の反応容積内に配置された短絡された触媒を電気的に活性化させることと、電気的に活性化させた触媒の存在下で反応物原料を反応させることと、反応生成物を収集することと、を含む。
【０００９】
前の段落は、ここに開示された主題のいくつかの態様の基本的理解を与えるための、その簡略化された要約を示す。要約は、網羅的な概説ではなく、以下に主張される主題の範囲を詳細に描写するための重要なまたは決定的な要素の特定を意図するものでもない。その唯一の目的は、以下に説明されるより詳細な説明の前置きとして簡略化された形態においていくつかの概念を示すことである。
【００１０】
本発明は、同様の参照数字が同様の要素を特定する以下の添付図面と併用される以下の記述を参照することによって理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ここに開示する技術に従う反応器の一つの特定の実施形態を描写する。
【００１２】
【図２】図１の反応器を使用できる例示的な実施形態を図示する。
【００１３】
【図３Ａ】図１の反応器の側面図である。
【図３Ｂ】図１の反応器の平面図である。
【図３Ｃ】図１の反応器の底面図である。
【００１４】
【図４Ａ】図２に最初に示したアキュムレータの一方の側面図である。
【図４Ｂ】図２に最初に示したアキュムレータの他方の側面図である。
【図４Ｃ】図２に最初に示したアキュムレータの平面図である。
【図４Ｄ】図２に最初に示したアキュムレータの底面図である。
【００１５】
【図５Ａ】図２に最初に示したコールドトラップの一方の側面図である。
【図５Ｂ】図２に最初に示したコールドトラップの他方の側面図である。
【図５Ｃ】図２に最初に示したコールドトラップの平面図である。
【図５Ｄ】図２に最初に示したコールドトラップの底面図である。
【００１６】
【図６】図２のシステムの一つの特定の実施の概略図である。
【００１７】
【図７】排気を軽減し、ハイブリッド電力を車両に供給するためにここに開示する技術が使用される実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、さまざまな変更及び代替的な形態を受け入れる余地があるが、図面は、例証として詳細に記述される本明細書内の特定の実施形態を図示する。しかしながら、特定の実施形態の本明細書内の記述が、本発明を、開示する特定の形態に限定することは意図せず、むしろ、その意図が、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神及び範囲内に含まれるすべての変更、均等物及び代替物を含み得ることが理解されるはずである。
【００１９】
本明細書に開示される技術では、高速で、かつ、多くの場合に不定である従来の固体触媒の活性化に見られる動作温度、圧力及び電圧の範囲内において反応物を反応させるために触媒を利用する。より詳しく述べると、この技術は、気体−液体−固体、液体−液体、気体−液体、気体−気体反応、気体−固体、液体−固体、及び固体−固体反応物に加えて、超臨界反応物、及び前述した構成要素の任意の組み合わせの反応物のために、電流の導き入れによって固体触媒を活性化させるためのプロセスを示す。この技術はさらに、下記するように、電荷の電気的特性の制御を通じて活性化の反応力学を制御する手段も提供する。触媒それ自体が、導電性であってもよいし、導電性固体触媒担体が与えられてもよい。
【００２０】
本技術は、少なくとも二つのコンポーネント、すなわち触媒槽及び反応槽、を備えた反応器を含む。触媒は、導電性である場合には、電源内の過電流回路とともに、短絡において電源に直接に配線接続されてもよい。触媒は、それ自体が導電性ではない場合には、導電性触媒担体に取り付けてもよい。触媒にわたって直接にまたは導電性担体を通じて電流を供給することによって、その結果として固体触媒を活性化させる。導体材料は、電源内の過電流回路とともに、短絡において電源に配線接続される。反応槽は、反応物を電気的に活性化させた触媒に接触させる。
【００２１】
触媒は、様々な方法で形成できる。例えば、触媒は、種々の公知の触媒の混合物を含んでもよい。触媒は、配線に引き込まれる触媒であってもよい。この技術は固体触媒の構成によって限定されず、種々の構成によって、速度を速める他の公知の化学及び物理結合の効果の故にさらに速度を高めることができる。
【００２２】
本明細書に開示される実施形態の触媒は固体であるが、一部の実施形態では、流体である触媒を使用してもよい。本明細書に開示される反応器の一部が帯電した流体であってもよいため、触媒液も使用できる。そのような流体触媒は、例えば、有機ポルフィリンであってもよいし、触媒として考慮できる他の有機キャリア物質であってもよい。これは、単なる溶解金属塩であってもよい。他の流体触媒が、本開示の恩恵を受ける当業者に明らかになり得る。
【００２３】
すべての適切な固体触媒及びすべての触媒担体が、必ずしも導電性でなくてもよい。これらの実施形態では、それらが導電性担体に取り付けられてもよい。例えば、固体触媒は、本質的に導電性ではない固体触媒担体における多層膜の固体触媒を含んでもよい。次に、固体触媒及び固体触媒担体を、導電性担体に取り付けることができる。一つ以上の実施形態では、固体触媒を、イオン交換樹脂ポリマーから形成された膜組織または膜内に組み入れてもよい。なおも別の実施形態では、第一の液体触媒組成と第二のポリマー成分とが、膜組織内で混合され、形成される。一つの適切な触媒は、以下に参照として組み込まれる米国出願第１３／８３７，３７２号に開示されている。
【００２４】
標準的な触媒担体材料は、例えば、導電性炭素混合物、ワイヤーメッシュ、金属配線、無機酸化物、粘土及び粘土鉱物、イオン交換性層状成分、珪藻土成分、ゼオライト、またはポリオレフィン及びカーボンナノチューブなどの樹脂性担体材料を含んでもよい。特定の無機酸化物は、例えば、シリカ、アルミナ、マグネシア、チタニア及びジルコニアを含む。一つ以上の実施形態では、担体材料は、ナノ微粒子材料を含む。「ナノ微粒子材料」という用語は、粒径が１，０００ｎｍ未満の材料を指す。例示的なナノ微粒子材料は、これらに限定されないが、複数個のフラーレン分子（すなわち、中空球（例えば、バッキーボール）、楕円またはチューブ（例えば、カーボンナノチューブ）の形状の、完全に炭素からなる分子、複数個の量子ドット（例えば、カドミウムまたは亜鉛のような金属のカルコゲニド（セレン化物または硫化物）など（例えば、ＣｄＳｅまたはＺｎＳ）の半導体材料のナノ粒子、グラファイト、複数個のゼオライト、または活性炭を含む。前にリストした非限定的かつ例示的な担体に加えて、当業者に公知の任意の固体触媒担体を、実施態様において固有の設計の検討材料に応じて使用してもよい。したがって、他の実施形態では、固体触媒に他の担体を使用してもよい。
【００２５】
一部の実施形態では、水溶性電解質を使用してもよい。水溶性電解質は、水溶液中で解離する任意のイオン性物質を含んでもよい。例示的な液体イオン性物質は、これらに限定されないが、氷酢酸などの極性有機物成分、ハロゲン化物、硫酸塩、亜硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩または亜硝酸塩などのアルカリ土類塩を含む。さまざまな実施形態では、水溶性電解質は、塩化カリウム（ＫＣｌ）、臭化カリウム（ＫＢｒ）、ヨウ化カリウム（ＫＩ）、塩化水素（ＨＣｌ）、臭化水素（ＨＢｒ）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳ）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）、海塩、塩水、または任意の他の適切な電解質、及び当技術分野において公知の酸または塩基から選択できる。故に、なおも他の電解質が、本開示の恩恵を受ける当業者に明らかになり得る。
【００２６】
電解質を使用する実施形態では、電解質は、燃料電池または何らかの他の電気負荷を通じて放電できる過剰エネルギーの貯蔵所として機能できる。これらの実施形態のいくつかでは、電解質は、金属の仕事関数を超えるように電子を加速させることによって外来の反応を生じさせる。より詳しく述べると、反応器が、電子を電解質内に投入する。これにより、電解質は、カチオンとアニオンとの間に電子を結合させることによって溶液中に電子を蓄え、これにより液体が電荷を運ぶ。故に、当業者は、電気の「過剰」を表す、液体内の電流を測定できる。この過剰な電気は、後に、燃料電池または別の適切な電気金属接触において放電できる。
【００２７】
電子の溶媒和の理論では、その電圧において金属の仕事関数を超えた電子は、金属から出て電解質内に入る。この電子は、マイナス電気を帯びた電子とカチオン及びアニオンの正及び負の力との間の相互作用に起因してその速度を増大させることによってエネルギーを得る。これによりこの技術は、理論的な熱力学的限界に近い反応を達成できる。例えば、０．０１Ｖの電子は、１，０００倍〜１００，０００倍、加速できる。このことは、ここに開示する技術が反応を生じるためのエネルギーをどのように得るかの一部である。
【００２８】
電解質を一つの反応物として使用する場合には、電解質は、少なくても一部において、実施する触媒に応じて固有に実施してもよい。電解質は、所望の反応物に加えて、印加される電圧にも応じて選出される。例えば、ＣＯ２との強力な吸着性質が要求される用途では、有機電解質またはアミン電解質が使用される。別の実施形態では、メタンの活性化が要求される用途では、塩化第一銅などの電解質を使用してもよい。触媒は、種々の反応も引き起こす。例えば、ニッケルは、メタンから水素を遊離させ、一方で、銅は、気体として水素よりも高比率のメタノール及び酸を形成する。
【００２９】
電解質のｐＨは、−４〜１４の範囲内でもよく、０Ｍ〜３Ｍの濃度のものを使用してもよい。一部の実施形態では、水を使用してｐＨ及び濃度を制御してもよい。そのような水は、工業用グレード水、塩水、海水、さらには水道水であってもよい。液体イオン源または電解質は、本質的に任意の液体イオン性物質を含んでもよい。
【００３０】
ここに開示する技術は、一部の実施形態において気体原料の炭素系ガスを反応させるために使用してもよい。これらの実施形態では、気体原料は、無極性ガス、酸化炭素またはそれらの二つと水などの別の反応物との混合物を含んでもよい。適切な無極性ガスは、炭化水素ガスを含む。適切な酸化炭素は、一酸化炭素、二酸化炭素またはそれらの二つの混合物を含む。これらの例は、非限定的であり、他の実施形態では他の無極性ガス及び酸化炭素を使用してもよい。一部の実施形態では、気体原料は、一つ以上の温室効果ガスを含む。
【００３１】
ここに開示する技術は、固体触媒を前述のように配置した反応セルにおいても使用でき、炭化水素及び有機物成分の鎖の変更のための一つ以上の方法を実施するのにも使用できる。方法は、反応エリアにおいて、炭素系ガスを含む気体原料と、水溶性電解質と、固体触媒とを接触させることを含む。次に、炭素系ガスを、反応エリアにおいて水溶性の電気化学反応によって活性化させることによって、生成物を生じる。異なる技術を使用するこの種類の反応は、共に以下に組み込まれる米国出願第１３／７８２，９３６号及び米国出願第１３／７８３，１０２号に部分的に言及されている。
【００３２】
一つの特定の実施形態では、無極性有機ガス及び酸化炭素などの炭素系ガスを、液化炭化水素などの鎖がより長い有機ガス、鎖がより長いガス状炭化水素、分枝鎖液化炭化水素、分枝鎖ガス状炭化水素に加えて、鎖及び分枝鎖有機物成分にも変換するためのプロセスに関する。概して、本方法は、鎖の延長を含む、炭化水素及び有機物成分の鎖の変更、そしてこれらに限定されないが、炭化水素、アルコール及び他の有機物成分を含む液体への最終的な変換のためのものである。
【００３３】
一つの特定の実施形態では、技術は、電気化学セルを使用する。反応チャンバは、通常、その一つのチャンバ内の電気的活性エリアに位置付けられた反応器領域を含む。電気化学反応では、そのような電気的活性エリアは、電気化学的環境においてカソード及びアノードと称されることがある電極によって画定される。ここでのこの反応は、電気化学反応とは異なり、電解質によって分離された電極は使用しない。代りに、この反応は、電解質中に浸された短絡金属を使用する。電解質は、触媒を再び生成する働きをし、電子加速メカニズムをもたらし、加えて、反応物と反応できるように、電解質の至るところに電子を分散させる。故に、この実施形態では電解質が反応物の一つになり、反応が、従来のアノード、カソード配置よりも短絡の電流経路に沿って生じ、電極表面間に電位差を生み出す。
【００３４】
この特定の実施形態の反応器コンポーネントに加えて、電子的に活性な固体触媒セルは、第一の反応物源及び電源、並びに第二の反応物源を含む。一つの実施態様では、ガス源が気体原料を供給し、その一方で、電源が、反応物−触媒界面にわたる電流の流れを維持するのに十分な選択された電圧において、電源内の過電流回路とともに、固体触媒反応面を含む短絡に電力を供給している。反応物−触媒界面は、反応エリアを画定する。一つの実施例では、反応圧力は、例えば、１００００パスカルまたは０．０１ＡＴＭ〜２００ＡＴＭ、反応温度は、０．０００１Ｋ〜５０００Ｋ、そして選択された電位は、例えば、０．０１ボルト〜１０００ボルトであってもよい。
【００３５】
当業者は、特定の実施形態の任意の実施が、本明細書において省略されるまたはほとんど論じられない詳細を含むことを認識する。例えば、流量調整弁、質量調節器、ｐＨ調節剤、並びに温度センサ及び圧力センサなどのさまざまな計器は、示さないが、通常、大抵の実施形態において見られるであろう。そのような計器は、プロセスのさまざまな動作パラメータを達成、観測及び維持するために従来の様式において使用される。例示的な動作パラメータは、これらに限定されないが、圧力、温度、ｐＨ、及び当業者に明らかな同類のパラメータを含む。しかしながら、このタイプの詳細は、習慣的かつ伝統的であり、以下に主張される主題を曖昧にしないために、本開示から省略される。
【００３６】
電圧レベルを使用して、結果生じる生成物を制御できる。０．０１Ｖの電圧によって、メタノール生成物を得、一方で、０．５Ｖ電圧によって、ブタノールに加えて、ドデカノールなどのより高級なアルコールも得ることができる。２ボルトの電圧によって、エチレンまたはポリ塩化ビニルの前駆体の生成物を得ることができる。これらの特定の実施例は、実際の生成物を反映してもしなくてもよく、単に、電圧の変化によって生成される生成物を変えることができることのみを例証することを意味している。配線が短絡している場合には、システムを維持するために、過電流コントローラによって電圧も制御される。
【００３７】
電気化学セルは、反応器であり、従来の材料を用いて従来の製造技術を使用して製造できる。とりわけ、従来のプロセスは遥かに高い温度及び圧力で実行されるが、ここに開示する技術では、室温及び室内圧力において動作できる。それ故に、温度及び圧力に関する設計の検討材料は、従来の実践と比較して緩めることができる。しかしながら、それでもなお、本明細書の教示を含むように修正した従来の反応器設計を、一部の実施形態において使用することもできる。
【００３８】
一般に、触媒の短絡における電気的活性化は、従来の電気化学システムに見られるような電極干渉がないことを意味する。さまざまな実施形態における一般の動作パラメータは、温度が０Ｋ〜１８００Ｋ、圧力が０〜１０００ＡＴＭ、電圧が０〜５Ｖであるべきである。一部の実施形態では、０．１〜３．０Ｖ程度の低い電圧で動作可能である。
【００３９】
これは、短絡メカニズムの機能である。短絡では、実際には、電磁場の印加を通じて電流を誘導するのではなく、触媒を流れるように電流を駆動し、ここに開示する技術では、より短絡した反応器の一部には流れない、逆流する測定可能な電流を生成する。故に、これは、従来の手法に見られる電流とはかなり異なる形式である。
【００４０】
さらに、短絡しているときには、数多くの未知の無秩序な磁気効果が発生する。磁場は、溝への曲りくねった分布及び短絡電流の故に、変形する。磁束線のいくつかは、発電機の両極及び磁気回路を通り閉じていて、他の磁束線は、空気を通り閉じられるが、それらの閉鎖方法は、負荷及び無負荷条件と同じではない。より大きな磁束線密度が存在する。しかしながら、ここに開示する技術は、電流が触媒のみを流れる従来の手法とは著しく異なり、標準よりも遥かに低いエネルギーにおいて電気的結合を切断することを結果として示す。
【００４１】
以下に主張される主題の例示的な実施形態をここで開示する。明確さのために、実際の実施のすべての特徴は、本明細書には記述しない。任意のそのような実際の実施形態の発展において、システム関連及びビジネス関連の制約の順守などの、実施に応じて変わる開発者の特定の目的を達成するために、数々の実施態様において固有の決定を為す必要があることが認識される。加えて、そのような発展のための努力が、複雑かつ時間がかかるものであったとしても、本開示の恩恵を受ける当業者にとっては日常の取り組みであることが認識される。
【００４２】
ここに開示する技術は、固体触媒を電気的に活性化させて、そのような活性化の援助のない温度、圧力及び電気的電圧（電位）では発生しない反応を促進できる方法を提供する。この技術は、図２のシステム２００などのシステムにおける、図１の反応器１００などの反応器を使用する。システム２００は、反応器１００の他に、アキュムレータ２０３及びコールドトラップ２０６も含む。システム２００は、流体に推進力を加えてシステム２００内を循環させるための対になるポンプまたは圧縮機２０９も含む。本開示の恩恵を受ける当業者は、説明のためにシステム２００が簡略化されていることを認識する。システム２００は、その実施において、図面に示すものを超えて幅広く変化できる。特に、システム２００は、サイズ、複雑性及び精巧さを容易に調整できる。これを実行可能な方法は、本開示の恩恵をひとたび有した当業者に容易に明らかである。
【００４３】
反応器１００、アキュムレータ２０３及びコールドトラップ２０６の選択された詳細をここで論じる。図面に示すいくつかの詳細は、明確さのため、かつ本発明を曖昧にしないために省略される。例えば、反応器１００、アキュムレータ２０３及びコールドトラップ２０６に付随する若干の付属器具類は、示しはするが、当業者に一般的に使用されかつ既知であるため、いかなる詳細も論じない。別の例では、ポンプまたは圧縮機２０９の動作及び実施も、同じ理由から省略される。
【００４４】
ここで図３Ａ〜図３Ｃを参照すると、図１の反応器１００が、一つの特定の実施形態において非常に詳細に示される。図３Ａ〜図３Ｃは、それぞれ、反応器１００の側面図、平面図及び底面図である。特に、反応器１００は、金属で作られており、円筒状加熱器３０３内に同心に配置された導管３００を含む。反応器１００は、この特定の実施形態では、反応した生成物用の出口３０６に加えて、それぞれ、気体原料及び液体原料である反応物用の入口３０９、３１２も含む。動作中に、液体中で気体原料を泡立てるスパージャ３２１、またはエアストーンも、入口３０９に含まれる。
【００４５】
導管３００内には、複数個の固体触媒板３１５が配置される（一つのみを指し示す）。固体触媒板３１５は、互いに接触するように積重される。それらは、いずれも独立して示す、円形の銅フレームに付着する銅メッシュを備える。一組の電気的接続３１８が、図示しない外部電源から電力を受信する。これは、固体触媒板３１５に電気的に接続される。動作中、電力は、電気的接続３１８に供給され、銅は導電性であるため、導電性板３１５を通じて短絡に供給される。
【００４６】
ほとんどの場合では、短絡に起因する力は、極めて突然に印加される。直流は、一方向の力を生じ、一方で、交流は、振動力を生成する。これらの短絡による力は、短絡がそこを通じて発生する導体によって最初に吸収される必要がある。それ故に、導体は、永久歪を生じることなく、これらの力を伝えるのに十分な耐力を有する必要がある。銅は、いくつかの他の導体材料と比較して高い強度を有するため、この要件を満たす。
【００４７】
本開示の恩恵を受ける当業者は、さまざまなコンポーネントの固有性、構成及び配置が、実施態様において固有の詳細事項であることを認識する。例えば、導管３００がプラスチックである場合には、その結果、加熱器３０３は、加熱器３０３内の導管３００及び固体触媒板３１５と一体に配置される。さらに、固体触媒板３１５は、他の材料及び前述の材料に適切な他の構造を使用して実現してもよい。一部の実施形態では、導電性ではない固体触媒を使用してもよく、そのため前述のような導電性触媒担体を使用してもよいことにも留意されたい。これらの及び他のそのような変化はすべて、ここに開示する技術の範囲内である。
【００４８】
反応器１００は、反応容積３３０を画定する。この特定の実施形態では、反応容積３３０は閉じられている。しかしながら、代替的な実施形態では、開放された反応容積を使用してもよい。開放反応器は、上端が周囲環境に開放しており、その一方で、液体が、独立して循環し、洗浄する様式で流れ、反応器の上部から導き入れられること以外は、閉鎖反応器と同じである。同様に、図示する実施形態では、触媒（すなわち、固体触媒板３１５）が反応容積３３０に囲まれているが、一部の実施形態では、触媒が反応容積を囲んでもよい。例えば、触媒は、円筒形状であってもよいし、円筒形状の支持体に支持され、かつ反応器１００の内壁に沿うようにその内部に配置されてもよい。
【００４９】
図２に最初に示したアキュムレータ３０２を、図４Ａ〜図４Ｄに非常に詳細に示す。図４Ａ〜図４Ｄは、それぞれ、アキュムレータ２０３の両側面図、平面図及び底面図である。アキュムレータ２０３は、フロート式センサ面４００、圧力センサ４０３、熱電対４０６、及び圧力逃しバルブ４０９などのいくつかの実施態様において固有の特徴を含む。アキュムレータ２０３は、水を補給するための入口４１２、コールドトラップ２０６への出口４１３、反応器１００からの入口４１５、反応器１００への出口４２８、及び複数個の加熱ロッド４２１も含む。
【００５０】
図２に最初に示したコールドトラップ２０６を、それぞれ、コールドトラップ２０６の両側面図、平面図及び底面図である図５Ａ〜図５Ｄに非常に詳細に示す。コールドトラップ２０６は、より完全に以下に記述する方法でコイル５０６を通るように冷却液を循環させる冷却装置（図示せず）にそれぞれ通じる出口５００及び入口５０３を含む。コールドトラップ２０６は、レベルセンサ５０９及び実施態様において固有の熱電対５１２も含む。最後に、コールドトラップ２０６は、反応器１００にそれぞれ通じる出口５１５及び入口５１８も含む
【００５１】
図６は、図２のシステムの一つの特定の実施６００の概略図である。この概略図は、図２では省略されている実施態様に固有の詳細を含有する。例えば、いくつかの流量計６０３、追加の圧力センサ６０６、熱電対６０９、ｐＨセンサ６１２、逆止め弁６１５、及び流量制御弁６１８を含有する。システム６００は、前述のコールドトラップ２０６と連動して動作する冷却装置６２１も含む。
【００５２】
図６は、動作中のシステムを示す。アキュムレータ２０３は、さもなければ示さない新鮮な供給源からの気体及び液体原料６２４、６２７を受け入れる。気体及び液体原料６２４、６２７は、反応物であり、この特定の実施形態では、二酸化炭素（ＣＯ２）及び新鮮な水である。一部の実施形態では、二つの気体原料を使用してもよい。水蒸気及びメタンまたはＣＯ２などの気体−気体原料を使用して、水性ガスシフト反応を生じてもよい。一部の実施形態では、一酸化炭素（ＣＯ）及び水素（Ｈ）を使用して、フィッシャー・トロプシュ反応に触媒作用を及ぼしてもよい。他の実施形態では、二つの液体原料を使用してもよい。液液反応では、新たな生成物を生成するために、二つの液体反応物を反応器内に導き入れてもよい。
【００５３】
原料の固有性が実施態様において固有であり、前述のように変えることができることに留意されたい。これも前述のように、一部の実施形態では、一つの気体及び一つの液体ではなく、二つの気体原料または二つの液体原料を使用してもよい。同様に、原料の数は、実施に応じて変えることができ、示す二つよりも多いまたは少ない原料を含有してもよい。アキュムレータ２０３は、ライン６３０を通じて反応器１００からも気体生成物を受け入れる。
【００５４】
したがって、動作中、アキュムレータ２０３は、気体原料、液体原料及び気体生成物からなる、気体と液体との混合物を含有する。加熱器６３３は、図４Ａ〜図４Ｃに示す加熱ロッド４２１を含み、この混合物を生成物の沸点まで加熱する。主として生成物及び気体原料６２４からなる、アキュムレータ２０３内のガス状混合物は、その後、アキュムレータ２０３の上部から出て、ライン６３６を通じてコールドトラップ２０６に至る。主として液体反応物６２７からなる、アキュムレータ２０３内の液体混合物は、その後、アキュムレータ２０３の底部から出て、ライン６３９を通じて反応器１００に至る。
【００５５】
コールドトラップ２０６は、アキュムレータ２０３からのガス状混合物だけでなく、新鮮な供給である気体原料６２４も受け入れる。これは、省略され得る選択的な特徴である。同様に、コールドトラップ２０６に至る新鮮な供給は、アキュムレータ２０３に関連する供給源とは異なる供給源からのものであってもよい。コールドトラップ２０６は、冷却装置６２４から流れて来た液体と、気体との別の混合物を含む。冷却装置６２４は、液体と気体との混合物を引き込み、より多くの気体を液体に液化するようにそれを冷却する。液体の引き込みによって、プロセスにおいて生成物６４２を得ることができる。気体生成物と気体原料６２４との組み合わせであり得る、混合物からの気体の一部は、その後、ライン６４５を通じて反応器１００に至るように再び循環する。
【００５６】
このため、反応器１００は、ライン６３９を通じて受け入れる液体混合物に加えて、ライン６４５を通じてコールドトラップ２０６から気体生成物と気体原料との混合物も受け入れる。それ故に、反応器１００の内容物は、主として、（アキュムレータ２０３からの液体混合物に含まれる）液体原料６２７と、（コールドトラップ６２４からの）いくらかの気体生成物を含む（コールドトラップ２０６からの）気体原料６２４とである。コールドトラップ２０６からのガス状成分は、反応器１００内のスパージャ３２１の中で泡立つ。
【００５７】
前述のように、（一つのみを指し、そのすべては概念的に図示する）固体触媒板３１５は、電源６４８から電力を受ける。この場合では、電源６４８は交流電源であるが、代替的な実施形態では直流電源であってもよい。それ故に、電源６４８からの電力信号出力の性質は、実施に応じて幅広く変えることができる。電流及び電圧などの他の動作上の特性は、本開示の恩恵を受ける当業者が容易に実施できる方法の範囲内で実施態様において固有である。
【００５８】
固体触媒板３１５は、銅であるため、導電性を有する。これらは、互いの接触を通じて短絡する。これにより、気体原料及び液体原料との反応のために、触媒として銅を電気的に活性化させる。反応は、前述のように速やかに進み、気体生成物は、これも前述のように、ライン５３０を通じてアキュムレータ２０３に戻る。
【００５９】
生成物６４２は、主にその内容物に応じて、様々な方途に使用できる。本開示の恩恵を受ける当業者は、選出する原料が生成物の内容物に影響を及ぼすことを認識する。同様に、固体触媒もなお、その観点において、反応の促進のために選出されるはずである。
【００６０】
例えば、図７に示すここに開示する技術への利用を考慮する。この特定の実施形態は、排出物質の軽減及び車両にハイブリッド電力を供給するために使用される。このユニットからの生成物は、効率性を高めるためにエンジンに送ることができるハイオク炭化水素ガス、または後に液状廃棄物として処理もしくは廃棄され得る、ギ酸などの単一の有機化学物質の安定水溶液である。エンジン７００は、従来、ガソリン、ディーゼル燃料または何らかの他の石油ベースの燃料、並びにシステム７０５内で生じる液体及び／または気体生成物によって動力を供給され得る。システム７０５の従来のガソリンにより駆動される箇所は示さず、生成物を生じるためのガソリンからの切り替えに専用のさまざまなコンポーネントも示さない。
【００６１】
システム７０５は、前述のように構成されて動作する反応器１００及びアキュムレータ２０３を含む。液体原料は、水供給源６２４’からの水であり、気体原料は、エンジン７００からの排ガスである。排ガスからの微粒子は、従来のフィルタ７１０を通り、その後、反応器１００内に導き入れられる。反応器１００の固体触媒板３１５への電力は、車両のバッテリ６４５’によって供給される。
【００６２】
この実施形態の気体原料がエンジン排ガスであるため、エンジン点火は、システム７０５のガソリン動力面（図示せず）によって操作される。すべての液体生成物が、アキュムレータ２０３内に送り出され、反応物として再循環する。予備の電気がある場合には、電圧が増大し、生成物がエチレンなどの気体となり、エンジンのオクタン率及び効率を高める。この生成物は、再燃焼のためにエンジン内に直接送られる。それ故に、システム７０５は、排ガスを反応器１００に戻して再利用し、水と反応させて環境に優しい生成物を生じることによって排気物質を軽減する。一部の実施形態（図示せず）では、生成物は、車両への直接の電力供給に役立つように後に使用できる、または車両を走行させるための電力を後に供給できるバッテリの充電に使用できる気体である。
【００６３】
図７のエンジン７００は、燃焼機関であり、例えば、さまざまなタイプの車両に見られる種類のものであってもよい。それ故に、この特定の実施形態は、自動車エンジン、ディーゼルトラックエンジン、船舶エンジン、ディーゼルエンジン、天然ガスタービン、ディーゼル発電機、ボイラ、及び加熱器との使用に適応できる。しかしながら、このリストは、例証及び実例としてのものであり、この特定の実施形態を利用できる用途を限定するものとしては考慮されない。
【００６４】
この特定の実施形態は、様々な状況において有害ガスの軽減にも利用できる。例えば、そのようなシステムは、反応物原料を供給する、燃焼排ガスを含む点源ガスエミッタに取り付けることができる。そのような点源ガスエミッタは、発電装置、工業エミッタ、ベントされた天然ガス、燃やされた天然ガス、ＣＯ２容器、大きな工業用のエミッタ、ごみ処理場、農場、並びに海底油田及び海洋ガスプラットフォームを含むことができる。ここでも、このリストは、例証及び実例としてのものであり、この特定の実施形態を利用できる用途を限定するものとしては考慮されない。
【００６５】
なおも他の実施形態を実現できる。一つの代替的な実施形態では、反応器１００は、電気を通すスラリー反応器であり、粒子のスラリーが、反応物としての機能を果たし、反応容積を通り抜ける。触媒スラリーを反応器容積内のメッシュを通るようにポンプすることによって、個々の粒子も帯電及び活性化させる。このため、スラリーは、反応器容積内を循環する追加の触媒の機能を果たす。生成物は、前に論じたのと同じものであり得る。しかしながら、速度に加えて、生成物分布も異なる。速度は、利用可能な反応エリアが増大する故に、遥かに高くなるであろう。
【００６６】
別の実施形態では、ロケット燃料及び薬剤前駆体などのファインケミカルを生成する。当業者によって認識されるように、ファインケミカルは、特殊化学製品、特に、薬剤、生物薬剤及び農薬用の出発原料として使用される。これらは、複雑、唯一かつ純粋な化学物質であり、多目的プラントにおいて多段階バッチの化学プロセスまたはバイオ技術プロセスによって限られた量だけ生成される。これらは、化学工業内のさらなる処理に使用される。ファインケミカルの分類は、追加の価値（基本構成要素、進歩的な中間物または活性成分）、または商取引のタイプ、つまり、標準的な生成物であるか独占的な生成物であるかに基づいて行われる。「ファインケミカル」という用語は、当技術分野において、大口で生成かつ取り扱いされ、多くの場合に加工されていない「ヘビーケミカル」と区別して使用される。
【００６７】
一部の特定の実施形態では、原油及び重質留分炭化水素の酸性度を減少することによって、鎖状炭化水素を減少するまたは重質炭化水素をより軽質な炭化水素液及びガスに分解するように、原油、重油及びタールサンドを処理できる。これらのタイプの反応物及び反応は、触媒及び／または触媒担体が何らかの種類のメッシュを含まないのであれば、反応器がスラリーである実施形態に使用するのに適している。このタイプの実施形態の適切な触媒は、銅、ニッケル及びコバルトなどの遷移金属を含む。石油化学処理のための、当業界において周知のゼオライト及び他の触媒を使用してもよい。導電性担体に半導体材料を使用してもよい。
【００６８】
一部の実施形態では、バイオ燃料を処理できる。そのような実施形態の実施例は、構成成分への藻類の切断、バイオガスの液体への処理、バイオ燃料のより高級な化学物質への処理、及び反応器内で生体材料を最初に燃焼することによる未加工の生体材料の液体への処理を含む。この最後の用途は、最初に生体材料を燃焼し、その後、燃焼した生体材料を固体スラリーとして直接に取り込むことを含む。例えば、当業者は、藻類細胞の壁を切断し、その後、燃料の生成に利用可能なように脂肪酸部分を押し出すことができる。これらのタイプの実施形態における適切な触媒の例は、銅、ニッケル、コバルトなどの遷移金属を含む。
【００６９】
一つの特定の実施形態では、使用済み触媒を、システムまたは類似の設計の他のシステムで再使用するために再生する。例えば、固体及びスラッジによって反応中に詰まったコバルト触媒、酸化鉄触媒及び白金触媒を、固体炭素を二酸化炭素に酸化させるのに十分な１Ｖ〜２Ｖ下で反応器を通すように供給できる。このプロセスでは、酸化化合物を充填することによって、粒子の表面に形成されることがあるあらゆる酸化剤も除去し、反応器から電子も除去する。
【００７０】
一部の実施形態では、その各々がなおも大きなシステム内の別個のユニットに組織化される、図６のシステムなどの二つ以上のシステムを含んでもよい。ユニットは、直列で動作するようにカスケード接続されてもよいし、並列で動作してもよい。複数のユニットがカスケード接続される実施形態では、一つのユニットの生成物を、カスケード接続における後に続くユニットの反応物または電解質として使用してもよい。
【００７１】
実施例
銅管が、編組銅線及び銅粒子で満たされている。二酸化炭素及び水蒸気を、短絡構成された配線に供給し、次に、電力を供給する。ＧＣ／ＭＳによって特定される生成物は、ｃ２〜ｃ８炭化水素の混合物であり、これを酸化した。
【００７２】
すべての実施形態が、これらの特性のすべてを現すわけではなく、それらが実行される範囲において、必ずしもその特性を同じ程度まで現すわけではないことに留意されたい。故に、一部の実施形態では、これらの特性の一つ以上を完全に省略する場合がある。さらに、一部の実施形態では、本明細書に記述された特性に加えてまたはその代りに、他の特性を示すことがある。
【００７３】
本明細書において使用される「の能力がある」という表現では、開示した装置のさまざまな部分に関して記述したいくつかの機能が、装置に電力が供給されているとき及び／または動作中にのみ実行されるという事実が認識される。本開示の恩恵を受ける当業者は、本明細書に例証する実施形態が、動作に電力が要求される多くの電子的または電気的−機械的部分を含むことを認識する。電力が供給されているときでさえも、本明細書に記述されるいくつかの機能は、動作中にのみ起こる。故に、本発明の装置の一部の実施形態は、断続的に、それらを実際に実行していないとき、すなわち、電力が供給されていないとき、または電力が供給されているが動作していないときでさえも、列挙した機能を実行する「能力がある」。
【００７４】
以下の特許、出願及び刊行物は、本明細書に逐語的に説明されるかのように、すべての目的のために参照により本明細書に組み入れられる。
【００７５】
発明者Ｔａｒａ  Ｃｒｏｎｉｎ及びＥｄ  Ｃｈｅｎの名において、同一出願人により２０１３年３月１５日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ａ  Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ」と題された米国出願第１３／８３７，３７２号。
【００７６】
発明者Ｅｄ  Ｃｈｅｎの名において、同一出願人により２０１３年３月１日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ａｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ  Ｃｅｌｌ  Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ａ  Ｔｈｒｅｅ−Ｐｈａｓｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｔｏ  Ｒｅａｃｔ  Ｃａｒｂｏｎ−Ｂａｓｅｄ  Ｇａｓｅｓ  ｉｎ  ａｎ  Ａｑｕｅｏｕｓ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ」と題された米国出願第１３／７８３，１０２号。
【００７７】
発明者Ｅｄ  Ｃｈｅｎの名において、同一出願人により２０１３年３月１日に出願された「Ｃｈａｉｎ  Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｇａｓｅｏｕｓ  Ｍｅｔｈａｎｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ａｑｕｅｏｕｓ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  ａｔ  ａ  Ｔｈｒｅｅ−Ｐｈａｓｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ」と題された国際出願第ＵＳ１３／７８３，１０２号。
【００７８】
発明者Ｅｄ  Ｃｈｅｎの名において、同一出願人により２０１３年３月１日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ａｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ  Ｃｅｌｌ  Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ａ  Ｔｈｒｅｅ−Ｐｈａｓｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｔｏ  Ｒｅａｃｔ  Ｃａｒｂｏｎ−Ｂａｓｅｄ  Ｇａｓｅｓ  ｉｎ  ａｎ  Ａｑｕｅｏｕｓ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ」と題された国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ１３／２８７４８号。
【００７９】
発明者Ｅｄ  Ｃｈｅｎの名において、同一出願人により２０１３年３月１日に出願された「Ｃｈａｉｎ  Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｇａｓｅｏｕｓ  Ｍｅｔｈａｎｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ａｑｕｅｏｕｓ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  ａｔ  ａ  Ｔｈｒｅｅ−Ｐｈａｓｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ」と題された国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ１３／２８７２８号。
【００８０】
任意の特許、特許出願または参照により本明細書に組み入れられる他の参考文献は、本明細書に説明される本開示に抵触する範囲内において、本開示によって管理される。
【００８１】
これにより、詳細な説明は完結する。本発明は異なるように修正及び実践できるが、同等の方法が本明細書の教示の恩恵を受ける当業者に明らかになるように、前に開示した特定の実施形態は、単なる例示である。さらに、以下の特許請求の範囲に記述した以外の、本明細書に示した構成または設計の詳細を制限することは意図されない。それ故に、前に開示した特定の実施形態を変更または修正することができ、すべてのそのような変化が本発明の範囲及び精神内にあるとみなされることが明白である。したがって、本明細書に求められる保護範囲は、以下の特許請求の範囲において説明される。
【図１】
2016522076.tif 000003
【図２】
2016522076.tif 000004
【図３Ａ】
2016522076.tif 000005
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
2016522076.tif 000007
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2016522076.tif 000009
【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
2016522076.tif 000011
【図５Ａ】
2016522076.tif 000012
【図５Ｂ】
2016522076.tif 000013
【図５Ｃ】
2016522076.tif 000014
【図５Ｄ】
2016522076.tif 000015
【図６】
2016522076.tif 000016
【図７】
2016522076.tif 000017
【国際調査報告】
2016522076.tif 000018
2016522076.tif 000019
2016522076.tif 000020