CN111246926A - 通过使用吸附剂旋转接触器从汽车发动机废气捕获二氧化碳的方法及*** - Google Patents
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Abstract
一种用于捕获车辆的废气中的二氧化碳(CO2)的***及方法，该方法包括将废气输送到旋转接触器的冷却区段，旋转接触器包括从旋转接触器的第一侧延伸到旋转接触器的第二侧的开口。废气的(CO2)被旋转接触器的冷却区段的吸附剂吸附，其中，废气的(非CO2)组分穿过开口。利用车辆的热流体加热旋转接触器的冷却区段，以释放吸附的(CO2)，并将旋转接触器的冷却区段转换成旋转接触器的加热区段。旋转接触器的加热区段被冷却为将旋转接触器的加热区段转换回旋转接触器的冷却区段。
Description
技术领域
本发明总体上涉及减少温室气体排放，并且更具体地涉及从机动车辆废气中车载捕获二氧化碳(CO2)。
背景技术
温室气体排放，例如CO2和甲烷(CH4)被认为是造成全球变暖的原因。目前，约四分之一的全球CO2排放由例如机动车辆等移动源产生。随着发展中国家的汽车拥有量的显著增加，这部分CO2排放会迅速增长。
车载CO2捕获是用于管理来自移动源的CO2的一个选择。车载CO2捕获***的关键特性包括紧凑性和小的压降。使用吸附剂来捕获气体的一种常规方法是将吸附剂填充在静态床中。这可能导致更大的压降和有限的传热和传质。在车辆应用中，存在相对较大的废气流量和有限的空间，目前的吸附剂***将不能满足热量和质量的输送速率的要求以在紧凑***中允许吸附与再生之间的短循环。
发明内容
本发明的实施例包括用于管理来自移动源的废气的CO2的***及方法，移动源是例如客车、卡车、公共汽车、重型车辆、火车、飞机、轮船和通过燃烧含碳燃料而操作的其它移动源。本发明的***可以安装在新的移动源上或者在现有移动源上进行翻新。
在本发明的实施例中，CO2被布置在旋转接触器中的固体吸附剂捕获。本发明的***及方法由于快速的热量和质量传递、紧凑的设计以及旋转接触器上的小的压降而提供短的循环时间。车辆的热废气或其它可用的热流体中的能量可用于提供分离所需的温差。旋转接触器可以包括具有管道的旋转轮，该旋转轮由对CO2具有亲和力的固体吸附剂制成或被该固体吸附剂覆盖。使用来自车辆的热流体直接或间接地加热旋转轮的一区段以释放所吸附的CO2，并且利用温度降低的废气冷却其余区段，在该废气中发生CO2吸附。
在本发明的一个实施例中，一种用于捕获车辆的废气中的CO2的方法包括将车辆的废气输送到旋转接触器的冷却区段，旋转接触器包括从旋转接触器的第一侧延伸到旋转接触器的与第一侧相反的第二侧的开口。废气的CO2被旋转接触器的冷却区段的吸附剂吸附，其中，废气的非CO2组分穿过开口。用车辆的热流体加热旋转接触器的冷却区段以释放吸附的CO2并将旋转接触器的冷却区段转换为旋转接触器的加热区段。旋转接触器的加热区段被冷却，以将旋转接触器的加热区段转换回旋转接触器的冷却区段。
在可选实施例中，旋转接触器可以位于车辆上。废气可以沿与旋转接触器的旋转平面垂直的方向被输送到旋转接触器的冷却区段。吸附剂可以是位于结构化片材上的固体吸附剂涂层。结构化片材可以包括开口，并成形为使旋转接触器的每单位体积的吸附剂容量最大。作为选择，结构化片材可以成形为使废气从第一侧穿过开口到第二侧时的废气的压降最小，或者在使吸附剂容量最大的同时满足最大的压降值。
在其它可选实施例中，该方法还可以包括在将车辆的废气输送到旋转接触器的冷却区段之前，使废气通过能量回收装置，并且能量回收装置可以产生用于压缩释放的CO2的能量。作为选择，在将车辆的废气输送到旋转接触器的冷却区段之后，废气可以通过能量回收装置。车辆的热流体可以是能量回收装置的工作流体、车辆的热冷却剂或在热交换器中被废气加热的流体。冷却旋转接触器的加热部分的步骤可以包括利用热交换器下游的废气冷却旋转接触器的加热部分。释放的CO2可以被压缩并储存在车辆上。
在本发明的一个可选实施例中，一种用于捕获车辆的废气中的CO2的方法包括将车辆的废气输送到旋转接触器的冷却区段，旋转接触器包括从旋转接触器的第一侧延伸到旋转接触器的与第一侧相反的第二侧的开口。废气的CO2被旋转接触器的冷却区段的吸附剂吸附。旋转接触器旋转，使得旋转接触器的冷却区段位于车辆的热流体的路径中，并且旋转接触器的冷却区段被加热，以释放所吸附的CO2，从而将旋转接触器的冷却区段转换为旋转接触器的加热区段。旋转接触器旋转，使得旋转接触器的加热区段位于废气的路径中，并且旋转接触器的加热区段被废气冷却，以将旋转接触器的加热区段转换回旋转接触器的冷却区段。废气通过能量回收装置，该能量回收装置产生用于压缩释放的CO2的能量。旋转接触器和能量回收装置位于车辆上。
在可选实施例中，废气可以沿与旋转接触器的旋转平面垂直的方向被输送到旋转接触器的冷却区段。吸附剂可以是位于包括开口的结构化片材上的固体吸附剂涂层。在将废气输送到旋转接触器的冷却区段之前，废气可以穿过能量回收装置。作为选择，在将废气输送到旋转接触器的冷却区段之后废气可以穿过能量回收装置。
在本发明的另一可选实施例中，一种用于捕获车辆的废气中的CO2的***包括旋转接触器，旋转接触器具有冷却区段，冷却区段能操作为接收车辆的废气的输送，旋转接触器包括从旋转接触器的第一侧延伸到旋转接触器的与第一侧相反的第二侧的开口。吸附剂位于旋转接触器的冷却区段上，并能操作为吸附废气中的CO2。热流体被引导到旋转接触器的冷却区段，冷却区段能操作为释放所吸附的CO2，并将旋转接触器的冷却区段转换成旋转接触器的加热区段。旋转接触器可以旋转，使得旋转接触器的加热区段被冷却，以将旋转接触器的加热区段转换回旋转接触器的冷却区段。
在可选实施例中，旋转接触器可以位于车辆上。废气可以沿与旋转接触器的旋转平面垂直的方向被输送到旋转接触器的冷却区段。吸附剂可以是位于结构化片材上的固体吸附剂涂层。结构化片材可以包括开口，并成形为使旋转接触器的每单位体积的吸附剂容量最大。结构化片材可以包括开口，并成形为当废气从第一侧穿过开口到第二侧时使废气的压降最小。能量回收装置可以操作为产生用于压缩所释放的CO2的能量。净化区段可以位于冷却区段和加热区段的接合处邻近旋转接触器的第二侧。压缩机可以操作以压缩释放的CO2，并且储存单元可以储存压缩的CO2。
附图说明
将通过参考在形成本说明书的一部分的附图中示出的实施例来进行对先前简要概括的本发明的更具体的描述，该方式使得能够获得并详细理解本发明的实施例的前述特征、方面和优点以及将变得明显的其它方面。然而，应注意的是，附图仅说明本发明的某些实施例，且因此不应视为限制本发明的范围，因为本发明可允许其它等效实施例。
图1是根据本发明的实施例的车载二氧化碳捕获***的示意图。
图2是根据本发明的可选实施例的车载二氧化碳捕获***的示意图。
图3是根据本发明的实施例的车载二氧化碳捕获***的旋转接触器的示意性透视图。
图4是根据本发明的实施例的具有净化区段的车载二氧化碳捕获***的旋转接触器的示意性局部视图。
具体实施方式
本发明涉及特定特征，包括过程或方法步骤。本领域的技术人员应理解的是，本发明不限于说明书中给出的实施例的描述或不受说明书中给出的实施例的描述的限制。本主题除了仅在说明书和所附权利要求书的精神中之外不受限制。
本领域的技术人员还理解的是，用于描述特定实施例的术语不限制本发明的实施例的范围或广度。在解释说明书和所附权利要求时，所有术语应当以与每个术语的上下文一致的最宽的可能方式来解释。除非另外定义，否则说明书和所附权利要求中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。
如在说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数引用物，除非上下文另有明确指示。
如所使用的那样，词语“包括”、“具有”、“包含”和所有其它语法变化每个都旨在具有开放的、非限制性的含义，其不排除附加的元件、部件或步骤。本发明的实施例可以适当地“包括”所公开的限制特征、“由”所公开的限制特征“构成”或“基本上由”所公开的限制特征“构成”，并且可在不存在未公开的限制特征的情况下实践。例如，本领域的技术人员可以认识到，某些步骤可以合并成单个步骤。
在说明书或所附权利要求中提供了数值范围的情况下，应当理解的是，该区间包括在上限和下限之间的每个中间值以及上限值和下限值。本发明涵盖并限制了受所提供的任何具体排除影响的区间的较小范围。
在说明书和所附权利要求中提及包括两个或更多个限定步骤的方法的情况下，限定步骤可以以任何顺序或同时进行，除非上下文排除该可能性。
参见图1，示出了车载CO2捕获***10的示意图。车载CO2捕获***10的部件都位于车辆12上。然而，为了清楚起见，在图1至图2中示出了除车辆12之外的车载CO2捕获***10的某些特征。车辆12可以是例如移动源，例如客车、卡车、公共汽车、重型车辆、火车、飞机、轮船或借助含碳燃料的燃烧而进行操作的任何其它移动源。车辆12在发动机13中燃烧含碳燃料产生废气14。废气14可以包括CO2。
在图1的实施例中，热废气14a首先被输送到能量回收装置16，并通过能量回收装置16。能量回收装置16可以产生用于压缩CO2的能量。作为实例，能量回收装置16可以是涡轮复合废热回收***或有机兰金循环。在能量回收装置16是涡轮复合废热回收***的实施例中，可以实现额外的协同作用。
使用涡轮复合的一种协同作用是使用废气14的热量来产生能量输出18，以便为压缩机20压缩CO2所需的全部或部分能量提供电能或机械能。作为实例，压缩机20可以将CO2压缩至约100巴。当使用具有较低再生温度的吸附剂时，另一种可能的协同作用是使用离开能量回收装置16的废气14中的剩余热量，该热量在热交换器中被去除，并用作热流体30，这也将提供进一步降低废气14的温度的益处。
在可选实例中，能量回收装置16可以是能够利用废气14的热量来产生用于压缩CO2的能量的任何已知类型的能量回收***。由能量回收装置16产生的能量输出18可以为电能或机械能，电能或机械能可以提供压缩机20压缩CO2所需的全部或部分能量。
能量回收装置16将使废气14的温度降低，使得离开能量回收装置16的废气14是冷却的废气14b。根据固体吸附剂的吸附温度，冷却的废气14b被输送到旋转接触器24的冷却区段22。如果废气不够冷，则可以通过使废气通过具有环境空气或液体冷却剂的热交换器而进一步冷却废气。旋转接触器24可以是具有开口或管道的转轮形装置，该开口或管道由对CO2具有亲和力的固体吸附剂制成或被该固体吸附剂覆盖。如本发明中进一步讨论的，旋转接触器24的冷却区段22可以从废气14中吸附CO2，而剩余的未吸附气体，例如废气14的非CO2组分26可以穿过旋转接触器24。作为实例，废气14的非CO2组分26可以包括氮气(N2)、水(H2O)以及来自含碳燃料燃烧的废气的其它已知成分。在穿过旋转接触器24之后，非CO2组分26可以进入大气。
旋转接触器24还包括加热区段28。加热区段28可以由车辆12的热流体30加热，以释放所吸附的CO2作为释放的CO229流。热流体30可以是例如热冷却剂、热发动机油、废气14的热部分、能量回收装置16的工作流体或已被任何这样的示例性热流体30加热的加热流体。作为实例，一些车辆的热冷却剂可以用于在75至100摄氏度(℃)之间的温度处再生吸附剂。存在可以在该温度范围内释放CO2的许多合适的吸附剂材料。
加热区段28可以通过传导、对流或辐射，或传导、对流和辐射的任意组合进行加热。在某些实例中，废气14的热部分可以是容易与CO2分离的热载体，例如蒸汽。废气14和热流体30的流动可以是逆流(图2和图4)或并流(图1和图3)方向。废气14和热流体30的流动可以在与旋转接触器24的旋转平面大致垂直的方向上。
在本发明的实施例中，如图1至图2所示，旋转接触器24仅具有冷却区段22和加热区段28。旋转接触器24可以持续旋转，使得当旋转接触器24旋转经过热流体源30时，冷却区段22被热流体30加热，这将旋转接触器24的冷却区段22转换为旋转接触器24的加热区段28。热流体源30可以相对于车辆12静止。当旋转接触器24旋转经过废气源14时，加热区段28被废气14冷却，以将旋转接触器24的加热区段28转换为旋转接触器24的冷却区段22。废气源14可以相对于车辆12静止。
与包括具有多于两个区域的旋转接触器的***相比，仅具有两个区段将允许***更简单、更紧凑且更节省成本。本发明的实施例可以实现捕获和压缩废气14中的60％以下的CO2的目标，且不会在发动机13中燃烧对具有多于两个区域的***进行操作所需的额外燃料。
在冷却区段22中从废气14中吸附CO2。冷却区段22的冷却与冷却废气14b的吸附同时发生。在加热区段28中从旋转接触器24的吸附剂中释放CO2作为释放的CO229。从旋转接触器24的吸附剂释放的释放的CO229可以被收集并被输送到压缩机20，然后储存在车辆12上的储存单元32中。储存在储存单元32中的CO2可以稍后被卸载，例如当车辆12加油时被卸载。旋转接触器24、能量回收装置16、压缩机20和储存单元32都位于车辆12上。
参见图2，在可选实施例中，能量回收装置16可以位于旋转接触器24的下游。当旋转接触器24被放置在车辆12的发动机13的下游但是在涡轮复合能量回收装置16的上游时，进入旋转接触器24的废气14的压力将大于能量回收装置16位于旋转接触器24的上游时的压力。使用涡轮复合装置使得在废气14离开发动机13之后，在使用涡轮复合装置驱动能量回收装置16的涡轮之前废气14的压力保持相对较高。废气14的压力可以在能量回收装置16的涡轮之后下降到环境压力。增大废气14的压力使得提供更高的吸附剂容量，这导致较小的轮尺寸和更紧凑的***。根据压力，车轮尺寸可以为1/3至1/2。具有更大的气体压力将使得对于捕获相同量的CO2需要更少的吸附剂。捕获***的尺寸大致与压力成反比(在吸附的低压范围)。作为实例，如果在发动机13之后的废气14的压力为2巴并且在能量回收装置16之后的废气的压力为1巴，则能量回收装置16位于旋转接触器24的下游的实施例中的旋转接触器24的轮尺寸可以是能量回收装置16位于旋转接触器24的上游的实施例中的一半。
在涡轮复合的增加的压力区段处，温度将仍然更高(250℃至600℃)，并且如果使用例如金属氧化物或碳酸盐等高温吸附剂，则将需要对废气14进行很少的冷却。这种布置的其他优点是：离开旋转接触器24的CO2将具有更大的压力，这将减少在压缩机20中进一步压缩CO2所需的功率。
在能量回收装置16是使用有机兰金循环的废热回收***的实施例中，可以实现额外的协同作用。一种协同作用是使用废气14的热量来产生能量输出18，以便提供电能或机械能用作压缩机20压缩CO2所需的全部或部分能量。如图3所示，另一协同作用是使用来自有机兰金循环的工作流体作为热流体30。***所需的温度值将取决于能量回收装置16的工作流体和用于旋转接触器24的吸附剂的组合。存在用于能量回收装置16的有机兰金循环的各种各样的可行的工作流体，例如制冷剂、乙醇和具有较高沸点的其它合适流体。存在能够在宽范围的温度下，例如40℃至400℃，对CO2解除吸附的吸附剂。可以选择工作流体和吸附剂的组合，以使***的效率最高，同时实现捕获和压缩废气14中的60％以下的CO2的目标。
在图3的示例性实施例中，废气14在进入旋转接触器24之前穿过热交换器40。冷却的废气14b继续到达冷却区段22，同时从废气14中提取热量的热流体30被引导到旋转接触器24的加热区段28。
参见图3，捕获CO2的固体吸附剂材料可以形成旋转接触器24的开口34。作为实例，可以将粘合剂加入到固体吸附剂材料中，使得固体吸附剂材料能形成结构化的管道。作为选择，固体结构化管道可以由惰性材料形成，并且固体吸附剂可以是旋转接触器24的涂层。固体吸附剂材料可以是与其对氮气的亲和力相比对CO2具有更大亲和力的任何固体材料。多种材料都可以用作固体吸附剂，包括具有物理或化学吸附性的材料。作为实例，固体吸附剂可以是金属碳酸盐、金属氧化物、沸石、多孔固体、活性炭、胺官能化多孔或中孔材料或金属有机骨架。
开口34从旋转接触器24的第一侧36延伸到旋转接触器24的与第一侧36相反的第二侧38。开口34可以以如下方式布置作为结构化片材：使得当废气14从第一侧36经由开口34流动通过旋转接触器24的冷却区段22至第二侧38时，废气的压降最小。作为选择，开口34可以布置作为结构化片材，并成形为通过利用旋转接触器24的每单位体积的吸附剂厚度使表面积最大，来使旋转接触器24的每单位体积的吸附剂容量最大。通过使废气14流过旋转接触器24的冷却区段22时的压降最小，同时使旋转接触器24的每单位体积的吸附剂容量最大，可以使旋转接触器24最优化。作为实例，旋转接触器24可以具有整体结构填料或具有波纹或金属丝网的整体结构填料。结构填料的开口34的尺寸可在1毫米(mm)至3毫米的范围内。旋转接触器24的厚度和直径取决于废气流量、待去除的CO2的百分比、固体吸附剂容量和废气14的可接受的压降。
管道或开口34可以设置到轮形的旋转接触器24中，并且连接到使旋转接触器24以每单位时间的给定转速旋转的马达。转速取决于废气14的流量和固体吸附剂的工作容量。作为实例，根据可应用的吸附-解除吸附的动力学，旋转接触器24可以在20秒/转至5分钟/转的范围内旋转。
固体吸附剂材料对CO2具有亲和力，并且在废气14被输送到旋转接触器24时的压力和温度下吸附CO2。作为实例，一些实施例的固体吸附剂可以在0.01巴至0.2巴的CO2分压或约1巴的总压下并且在环境温度至约100℃的温度范围内吸附CO2。固体吸附剂还可以在环境压力以及40℃至300℃的温度范围下再生或释放CO2。在增大的压力下输送废气14的可选实施例中，所选的固体吸附剂将在这种增大的压力下，例如在1.2巴至5巴范围内的总压力下吸附CO2。例如对于活性炭，吸附可以在环境温度处进行，并且释放温度在50℃至60℃。在吸附剂是沸石的示例性实施例中，可以在环境温度至40℃下进行吸附，并且在100℃至200℃下进行释放，并且在吸附剂基于碳酸镁的情况下，可以在约250℃处进行吸附，并在300℃处进行再生。
参见图4，为了限制废气14在穿过旋转接触器24并作为非CO2组分26离开时与从旋转接触器24的吸附剂中被热流体30的流动去除的释放的CO229的混合，可以使用小的净化区段42。净化区段42可以有助于从加热区段28回收释放的CO229而不使释放的CO229与废气14混合，并且可以有助于使加热区段28和冷却区段22的流体流之间的相互作用最小化。
作为实例，净化区段42可以位于在冷却区段22和加热区段28的接合处在旋转接触器24的第二侧38附近与旋转接触器24隔开一小段距离处。沿着一侧，净化区段42具有与旋转接触器24几乎接触的唇部44，以防止气体在穿过唇部44的方向上流动。净化区段42的相反侧是开放的且不存在唇部，以允许气体从该侧流出。当释放的CO229最初在净化区段42的位置处从加热区段28排出时，释放的CO2将由于接近废气流而与残余废气混合。通过净化区段42防止排出的混合物污染更纯的释放CO229流，并且排出的混合物反而被引导为在净化区段42的开口侧处与废气流14混合。
参见图1，在操作实例中，在用于从废气14捕获CO2的方法中，车辆12的废气14被输送到旋转接触器24的冷却区段22。冷却区段22的吸附剂吸附废气14的CO2，而废气14的非CO2组分26穿过旋转接触器24的开口34(图3)。当旋转接触器24旋转时，冷却区段22被车辆12的热流体30加热，这将旋转接触器24的冷却区段22转换为旋转接触器24的加热区段28，并从吸附剂释放释放的CO229。随着旋转接触器24继续旋转，旋转接触器24的加热区段28被废气14冷却，以将旋转接触器24的加热区段28转换回旋转接触器24的冷却区段22。释放的CO229可以被压缩机20压缩，并储存在储存单元32中。
在图1的示例性实施例中，在废气14进入旋转接触器24之前废气14穿过能量回收装置16。能量回收装置16可以产生用于利用压缩机20压缩释放的CO229的能量。在图2的示例性实施例中，废气14改为在废气14穿过旋转接触器24之后进入能量回收装置16。在图3的示例性实施例中，废气14在进入旋转接触器24之前穿过热交换器40。热交换器40可以在没有任何能量回收装置16的实施例中使用，可以在能量回收装置16(例如被添加到图1的实施例中)的下游使用，或者可以在能量回收装置16(例如被添加到图2的实施例中)的上游使用。
实例
在使用本发明的方法和***的实例中，车辆12可以在以100公里(km)每小时(km/hr)的速度行驶时每公里排放平均150克(g)的CO2。为了将CO2排放减少60％，需要每小时捕获9千克(kg)的CO2。假定固体吸附剂材料的适度工作容量为3重量％且循环时间为一分钟，那么所需的固体吸附剂量为5kg。对于1克/立方厘米(g/cm3)的(多孔)固体密度和10cm的轮厚度而言，旋转接触器24因此将需要具有25cm的直径。25cm旋转接触器24可以容易地被装配在许多类型的车辆12中。
在图1至图4的示例性实施例中，公开了将旋转接触器24的CO2捕获与能量回收、CO2压缩和CO2的临时车载储存集成在一起的***及方法。本发明的实施例提供了用于车载应用的紧凑设计，以将***装配在小型汽车中。本发明的实施例的集成能量管理节省了燃料消耗，这导致CO2的产生减少，并又减少了CO2排放量。
本发明的实施例还提供了不需要添加水来增强对CO2的控制和分离的***及方法。车载储水是不实际的，这是因为携带和重填充所需量的水将降低车辆的燃料经济性，并且对车主或操作者来说是不方便的。此外，如在需要额外的水的一些当前***中，当废气必须从～400℃冷却到低于100℃时，将存在浪费的热量。
本发明的实施例进一步解决了在车辆应用中使用固体吸附剂捕获CO2的一些当前***的长循环时间的问题。此外，当使用涡轮复合废热回收时，在本发明的实施例中实现了进一步的效率和协同作用以及更紧凑的设计。
因此，所描述的本发明的实施例非常适于实现所述目的并获得所提及的结果和优点以及其它固有的结果和优点。虽然为了公开的目的给出了本发明的示例性实施例，但是在用于实现期望结果的过程的细节中存在许多改变。这些和其它类似的修改对于本领域技术人员来说是显而易见的，并且旨在包括在本发明的精神和所附权利要求的范围内。
Claims (27)
1.一种用于捕获车辆的废气中的二氧化碳(CO2)的方法，所述方法包括：
将所述车辆的所述废气输送到旋转接触器的冷却区段，所述旋转接触器包括从所述旋转接触器的第一侧延伸到所述旋转接触器的与所述第一侧相反的第二侧的开口；
利用所述旋转接触器的所述冷却区段的吸附剂吸附所述废气的CO2，其中，所述废气的非CO2组分穿过所述开口；
利用所述车辆的热流体加热所述旋转接触器的所述冷却区段，以释放所吸附的CO2，并且将所述旋转接触器的所述冷却区段转换成所述旋转接触器的加热区段；以及
冷却所述旋转接触器的所述加热区段，以将所述旋转接触器的所述加热区段转换成所述旋转接触器的所述冷却区段。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述旋转接触器位于所述车辆上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述废气沿与所述旋转接触器的旋转平面垂直的的方向被输送到所述旋转接触器的所述冷却区段。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述吸附剂是位于结构化片材上的固体吸附剂涂层。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述结构化片材包括所述开口，并成形为使所述旋转接触器的每单位体积的吸附剂容量最大。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述结构化片材包括所述开口，并成形为使所述废气在从所述第一侧穿过所述开口到所述第二侧时的压降最小。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，还包括：
在将所述车辆的所述废气输送到所述旋转接触器的所述冷却区段之前，使所述废气穿过能量回收装置，所述能量回收装置产生用于压缩所释放的CO2的能量。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，还包括：
在将所述车辆的所述废气输送到所述旋转接触器的所述冷却区段之后，使所述废气穿过能量回收装置，所述能量回收装置产生用于压缩所释放的CO2的能量。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述车辆的所述热流体是有机兰金循环能量回收装置的工作流体。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述车辆的所述热流体是所述车辆的热冷却剂。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述车辆的所述热流体是在热交换器中由所述废气加热的流体。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，冷却所述旋转接触器的所述加热区段的步骤包括利用所述热交换器的下游的所述废气冷却所述旋转接触器的所述加热区段。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，还包括在所述车辆上压缩和储存所释放的CO2。
14.一种用于捕获车辆的废气中的二氧化碳(CO2)的方法，所述方法包括：
将所述车辆的所述废气输送到旋转接触器的冷却区段，所述旋转接触器包括从所述旋转接触器的第一侧延伸到所述旋转接触器的与所述第一侧相反的第二侧的开口；
利用所述旋转接触器的所述冷却区段的吸附剂吸附所述废气的CO2；
旋转所述旋转接触器，使得所述旋转接触器的所述冷却区段处于所述车辆的热流体的路径中，并且加热所述旋转接触器的所述冷却区段，以释放所吸附的CO2，从而将所述旋转接触器的所述冷却区段转换成所述旋转接触器的加热区段；以及
旋转所述旋转接触器，使得所述旋转接触器的所述加热区段位于所述废气的路径中，并且利用所述废气冷却所述旋转接触器的所述加热区段，以将所述旋转接触器的所述加热区段转换回所述旋转接触器的所述冷却区段；其中，
所述废气穿过能量回收装置，所述能量回收装置产生用于压缩释放的CO2的能量；以及
所述旋转接触器和所述能量回收装置位于所述车辆上。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，沿与所述旋转接触器的旋转平面垂直的方向将所述废气输送到所述旋转接触器的所述冷却区段。
16.根据权利要求14至15中任一项所述的方法，其中，所述吸附剂是位于包括所述开口的结构化片材上的固体吸附剂涂层。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中，在将所述废气输送到所述旋转接触器的所述冷却区段之前使所述废气穿过所述能量回收装置。
18.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中，在将所述废气输送到所述旋转接触器的所述冷却区段之后使所述废气穿过所述能量回收装置。
19.一种用于捕获车辆的废气中的二氧化碳(CO2)的***，所述***包括：
旋转接触器，其具有冷却区段，所述冷却区段能够操作为接收所述车辆的所述废气的输送，所述旋转接触器包括从所述旋转接触器的第一侧延伸到所述旋转接触器的与所述第一侧相反的第二侧的开口；
吸附剂，其位于所述旋转接触器的所述冷却区段上，并能操作为吸附所述废气的CO2；以及
热流体，其被引导到所述旋转接触器的所述冷却区段，并能操作为释放所吸附的CO2，并将所述旋转接触器的所述冷却区段转换成所述旋转接触器的加热区段，其中，
所述旋转接触器是能旋转的，使得所述旋转接触器的所述加热区段被冷却，以将所述旋转接触器的所述加热区段转换回所述旋转接触器的所述冷却区段。
20.根据权利要求19所述的***，其中，所述旋转接触器位于所述车辆上。
21.根据权利要求20所述的***，其中，所述废气沿与所述旋转接触器的旋转平面垂直的方向被输送到所述旋转接触器的所述冷却区段。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的***，其中，所述吸附剂是位于结构化片材上的固体吸附剂涂层。
23.根据权利要求22所述的***，其中，所述结构化片材包括所述开口，并成形为使所述旋转接触器的每单位体积的吸附剂容量最大。
24.根据权利要求22所述的***，其中，所述结构化片材包括所述开口，并成形为使所述废气在从所述第一侧穿过所述开口到所述第二侧时的压降最小。
25.根据权利要求19至24中任一项所述的***，还包括：
能量回收装置，其能操作为产生用于压缩所释放的CO2的能量。
26.根据权利要求19至25中任一项所述的***，还包括：
净化区段，其定位在所述冷却区段和所述加热区段的接合处邻近所述旋转接触器的所述第二侧。
27.根据权利要求19至26任一项所述的***，还包括能操作为压缩所述释放的CO2的压缩机以及用于储存所压缩的CO2的储存单元。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |