1.本发明涉及由液体燃料提供动力的交通工具的领域。
背景技术：
：：2.为推动交通工具提供能量的燃料具有相对较高的能量密度。燃料的能量密度，主要存储在化学能中，优选地尽可能高以提供合适量的能量以允许以足够低的体积在足够长的路程上行驶。本领域技术人员将优化交通工具以在交通工具上运送在尽可能小的体积中具有尽可能多的能量含量的燃料。另一方面，高能量密度提供了可能难以处理甚至危险的潜在不稳定并且因此潜在危险的物质。3.化石燃料尤其是碳氢化合物相对稳定并且提供足够高的能量密度。然而，由于碳氢化合物燃烧会产生二氧化碳，公众舆论已经转而反对使用碳氢化合物，因此正在寻找替代燃料。使用电池的电动车辆是一种已知且经过验证的替代方案，但电池充电可能会很慢。氢动力汽车也被指定为备选，但氢处理起来既麻烦又危险。4.us6255009b1公开了一种执行工作的方法，包括以下步骤：提供主要由浓度为总推进剂的至少85质量％的过氧化氢(h2o2)组成的推进剂，分解推进剂，其中分解释放能量，以及引导释放的能量执行工作。公开了一种动力系统，该动力系统具有主要由浓度为总推进剂的至少85质量％的过氧化氢组成的推进剂。该工作(work)可以提供环境调节，例如热量和饮用水。5.us6255009b1公开了可以在船上生产过氧化氢。例如，过氧化氢电解发生器能够用于将海水转化为质量浓度为65％-85％的中等浓度过氧化氢。6.在离开过氧化氢电解发生器后，中等浓度过氧化氢要么进入h2o2纯化器以纯化为高浓度过氧化氢，要么直接作为中等浓度过氧化氢在船载系统和/或装置中使用。技术实现要素：7.优选提供一种用于交通工具的燃料系统，该系统能够直接提供具有相对低风险的稀释燃料。燃料系统被布置成提供具有足够高能量密度的浓缩燃料以被提供给例如发动机或其他动力转换单元如燃料电池的反应器室。8.术语交通工具可以指可以用于行进或运送人员和/或货物的任何装置。交通工具的示例是陆地交通工具，例如汽车、摩托车、卡车、自行车，水上交通工具，例如舟艇、船舶、潜艇，以及飞行交通工具，例如飞机、火箭和直升机。9.在交通工具中，来自稀释燃料的能量可以用于移动交通工具，例如加速、制动和/或改变移动方向。此外，作为一种选择，可以使用稀释燃料为交通工具上的其他能量需求设备提供动力。能量需求设备的示例是气候调节设备，例如加热器和空调，被安装到交通工具上用于移动货物的起重机，和/或通常需要能量来操作的交通工具所包括的任何其他设备。10.术语浓缩和稀释是指在具有第一能量密度的反应性燃料化合物和具有低于第一能量密度的第二能量密度的载体化合物的混合物中的比率。术语“浓缩”和“稀释”在该上下文中被理解为彼此相对，而不是比率的绝对值。对于某些燃料混合物，燃料化合物占混合物总量为65％浓度可以是浓缩的，而对于其他燃料化合物，可能认为它被稀释了。在此处讨论的各个方面及其实施例的背景中，浓缩表示反应性燃料化合物相对于载体化合物的量高于稀释，后者表示整个混合物中的反应性燃料化合物相对于载体化合物的含量较低。11.第一方面提供了一种交通工具，其包括：包括稀释剂的用于接收和储存液体稀释燃料的燃料储存器，被布置成从燃料储存器接收液体稀释燃料并且被布置成基于稀释燃料提供浓缩燃料的燃料增浓器，浓缩燃料比稀释燃料具有更高的能量密度，被布置为将浓缩燃料转换为动能的动力转换模块，用于推进交通工具的推进机构，以及将动能从动力转换模块传输到推进机构的传动系统。12.在现有技术中，例如在us6255009b1中，没有提供用于接收和储存液体稀释燃料的燃料储存器。特别地，在us6255009b1中，作为液体稀释燃料的中等浓度过氧化氢或者进入净化器以被净化为高浓度过氧化氢，或者直接在船上系统和/或机械中使用并且因此不被储存在燃料储存器中。13.此外，在现有技术中，当过氧化氢被储存在燃料储存器中时，它以尽可能高的浓度储存。这允许在相同体积中存储更多的能量含量，考虑到交通工具的存储空间通常有限，这是有益的。即使有可用的存储空间，例如在大型船舶上，也可能首选使用该存储空间来存储货物而不是燃料。14.然而，根据第一方面，提供了一种交通工具，其中稀释燃料而不是浓缩燃料储存在燃料储存器中。在交通工具的特定实施例中，交通工具不包括用于储存浓缩燃料的燃料储存器。15.燃料储存器可以定义为用于长时间储存燃料的储存容积。长时间意味着用于输送燃料的管道，例如从h2o2净化器到h2o2储罐的管道不被视为燃料储存器。例如，用于汽车的燃料储存器可以被布置成容纳五升或更多、十升或更多、20升或更多、30升或更多、50升或更多或甚至100升或更多。对于较大的交通工具，例如公共汽车、卡车和船舶，燃料储存器可以被布置为容纳100升或更多、1,000升或更多、10,000升或更多、或甚至100,000升或更多。16.设想根据第一方面的交通工具，其中燃料储存器包括液体稀释燃料，例如至少5升、至少50升或至少75升的稀释燃料。在实施例中，这种交通工具可以包括少于十升、少于2升或甚至少于半升的浓缩燃料，因为优选地，该浓缩燃料是按需制造的。这防止了必须存储大体积浓缩燃料而存在与存储大体积浓缩燃料相关联的安全风险。然而，例如仅在使用交通工具时可能存在浓缩燃料的少量缓冲，以便能够在使用交通工具时始终提供足够的动力。在任何给定的时间点，这样的缓冲可能小到几十或几百毫升。17.作为一个选项，交通工具可以包括导管和可选的泵以将任何浓缩燃料转移到燃料储存器中，使得浓缩燃料在稀释燃料中被稀释。例如，当交通工具熄火并且例如停放时，存在的浓缩燃料可以被丢弃到燃料储存器中以防止其中储存有浓缩燃料的交通工具，这可能是安全风险。18.例如，为了给交通工具重新供应燃料，必须向燃料储存器提供稀释燃料。因此，设想一种用于为交通工具、特别是根据第一方面的交通工具加燃料的方法，包括用稀释燃料充填燃料储存器的至少一部分。此外，设想燃料站包括供应储存器，该供应储存器包括大体积稀释燃料，该大体积可以例如足以用于根据第一方面的交通工具的多个燃料储器。燃料站还包括泵送模块以将稀释燃料从供应储存器输送到交通工具的燃料储存器。优选地，燃料站不包括用于浓缩燃料的储存器，因此优选地燃料站不包括浓缩燃料。19.作为根据第一方面的交通工具的另外的选择，交通工具被布置为仅或基本上仅以稀释燃料作为动力源运行。因此，运行交通工具可能不需要其他燃料，例如化石燃料、氢和/或任何其他燃料。然而，可以设想使用稀释燃料和电池的组合来提供电能的混合动力交通工具。例如，当交通工具不使用时交通工具中没有储存浓缩燃料时，电池可以用于启动交通工具及第一距离，在此期间从稀释燃料产生出浓缩燃料。20.燃料增浓器可以被布置为将稀释燃料中的稀释剂与浓缩燃料分离，浓缩燃料具有第一能量密度并且稀释剂具有低于第一能量密度的第二能量密度。21.燃料增浓器可以包括用于将稀释燃料中的稀释剂与浓缩燃料分离的过滤器。22.过滤器可以包括具有第一过滤隔室和第二过滤隔室的过滤容器，第一过滤器室通过过滤壁与第二过滤隔室隔开，过滤壁包括被布置成主要地只通过稀释剂和浓缩燃料中的一种的膜。23.膜可以被布置成将稀释燃料中的包括水作为稀释剂的物质与浓缩燃料分离。24.膜可以具有疏水特性和多孔特性中的一种或两种。25.在交通工具的实施例中，交通工具还包括用于提供第一隔室中的第一压力和第二隔室中的第二压力之间的压力差的压力控制系统。26.压力控制系统可以包括被可操作地连接至第二隔室的低压生成器。27.在交通工具的实施例中，交通工具还包括用于提供第一隔室和第二隔室之间的温度差的温度控制模块。28.温度控制模块可以包括加热第一隔室和第二隔室中的第一个的加热器和冷却第一隔室和第二隔室中的第二个的冷却器中的至少一个。29.燃料增浓器可以包括以下中的至少一个：[0030]-被布置为通过蒸馏将稀释燃料中的稀释剂与浓缩燃料分离的蒸馏模块；[0031]-被布置为通过结晶将稀释燃料中的稀释剂与浓缩燃料分离的结晶模块；[0032]-被布置为通过精馏将稀释燃料中的稀释剂与浓缩燃料分离的精馏模块；[0033]-被布置为通过吸附将稀释燃料中的稀释剂与浓缩燃料分离的吸附模块；[0034]-被布置为通过干燥将稀释燃料中的稀释剂与浓缩燃料分离的干燥模块；[0035]-被布置为通过离心将稀释燃料中的稀释剂与浓缩燃料分离的离心模块；及[0036]-被布置为通过反渗透将稀释燃料中的稀释剂与浓缩燃料分离的反渗透模块。[0037]动力转换模块可以包括被布置为产生基于浓缩燃料的加压流体的反应器室，用于将流体的动能转换为轴的旋转的机械动力转换模块，被连接到轴上用于将轴的动能转换为电能的发电机，及被布置为将来自发电机的电能转换为动能，并且将该动能提供给驱动系统的至少一个电动机。[0038]在交通工具的实施例中，推进机构包括第一轮子和第二轮子中的至少一个，动力转换模块包括第一电动机和第二电动机，驱动系统包括将第一电动机连接到第一轮的子第一轴和将第二电动机连接到第二轮子的第二轴。[0039]动力转换模块可以包括机械发动机，其包括被布置成控制被提供给机械发动机的浓缩燃料的量的燃料控制器，可在浓缩燃料反应形成加压流体时膨胀的至少一个膨胀室，被布置成随着浓缩燃料反应形成加压流体而移动的室分隔器，和被连接到室分隔器并且被布置成在室分隔器移动时旋转的曲轴，其中曲轴可连接到传动系统或发电机。[0040]在交通工具的实施例中，交通工具包括用于接收和储存二次燃料的二次燃料储存器，将二次燃料储存器连接到反应器室并且用于向反应器室提供二次燃料以与浓缩燃料反应的导管。[0041]动力转换模块可以包括被用于将浓缩燃料转换为电能的燃料电池。[0042]在交通工具的实施例中，动力转换模块可以被布置成用浓缩燃料运行并且动力转换模块可以包括被布置成激发浓缩燃料反应成加压流体的催化剂材料。[0043]浓缩燃料可以是过氧化氢，稀释剂可以是水或其他适合的溶剂。浓缩燃料可以是高浓度过氧化氢。[0044]在交通工具的实施例中，交通工具可以包括用于过滤稀释燃料的杂质的预过滤器。[0045]使用h2o2作为燃料是特别值得考虑的，因为当根据所述发明用于发电时不存在co2排放。所描述的发明可以产生主要是水蒸汽和氧气的产物。此外，最近正在研究生产的h2o2新方法，该方法能够允许从可再生能源和丰富的可用海水中产生大量的h2o2燃料，然后作为所谓的“太阳能燃料”，如kentaromase,masakiyoneda,yusukeyamada,shunizifukuzumi,“海水可用于生产和消耗作为太阳能燃料的过氧化氢(seawaterusableforproductionandconsumptionofhydrogenperoxideasasolarfuel)”,4may2016,naturecommunication,doi:10.1038/ncomms11470中所描述的。本发明还能够并且特别地能够用于增加通过这种方法生产的燃料的密度。[0046]本发明涉及提供高能量密度燃料，该燃料由较低能量密度的燃料与第二种物质形成溶液，在车内或陆地上增加能量密度，然后提供给交通工具用作交通工具动力。[0047]本发明的另一方面可以不在交通工具中实施，而是作为用于转换由液体稀释燃料提供的化学能的固定系统，该系统包括：包括稀释剂的用于接收和储存液体稀释燃料的燃料储存器，被布置成基于稀释燃料提供浓缩燃料的燃料增浓器，浓缩燃料比稀释燃料具有更高的能量密度，以及被布置为将浓缩燃料转换为动能并且被布置为向发电机提供动能的动力转换模块，发电机被布置为将动能转换为电能。附图说明[0048]现在将更加详细地讨论其各个方面及其实施。附图中：[0049]图1示出了包括燃料转换系统的交通工具100的系统视图；[0050]图2示出了燃料增浓器的实现实施例；和[0051]图3示出了反应器室的实施。具体实施方式[0052]图1示出了交通工具100的系统视图，其包括燃料储存器102，用于接收和储存溶解在水中作为液体稀释燃料的一定体积的过氧化氢(h2o2)的。稀释的h2o2被稀释到一定浓度，其可以例如在按重量计35％至50％(％wt)之间的范围内，低于35％wt，更优选在30％至35％之间的范围内，甚至更优选低于30％，并且例如高于10％。或者，稀释的h2o2可以被稀释到低于60％、低于50％或低于40％的浓度。[0053]可替换地或此外地，h2o2可以被溶解在另一种溶剂中，例如乙酸、丙酮、苯、乙醇、甲醇、庚烷、异丙醇或任何其他合适的溶剂，或其任何组合。[0054]在使用中，交通工具100的燃料储存器102可以在充装站至少部分地用稀释的h2o2作为液体稀释燃料填充。这种稀释的h2o2可以被稀释到易于储存和安全的水平，这可以易于运输。与稀释程度较低且因此浓度较高的h2o2形式相比，稀释的h2o2还可以更安全地由普通最终用户在驾驶到他的目的地之前充填燃料储存器102来操作。[0055]可以添加稳定剂到包含稀释的h2o2的稀释燃料中。可以使用的稳定剂的示例是可溶形式的锡、胶体锡酸盐(stammate)、焦磷酸钠、其他有机磷酸盐、硝酸盐、胶体硅酸盐、氨基三亚甲基膦酸及其碱金属盐和铵盐、锡酸钠、锡酸钠三水合物、硝酸、本领域技术人员已知的任何其他对h2o2呈惰性的酸和对h2o2可能呈惰性的碱、任何其他稳定剂或它们的任何组合。例如glennt.carnine，kenmore，n.y.，和leonardr.darbee，trentonn.y.的美国专利3,383,174描述了使稀释的h2o2稳定化的方法。[0056]可能需要稳定剂，因为稀释的h2o2通常不如高浓度的h2o2稳定，因为溶剂本身(即，水)通常会包括会导致h2o2分解的大量杂质(包含fe、cr、mn等离子)。尽管溶剂可能含有大量杂质，但稳定剂可以安全地稀释h2o2。[0057]作为使用含有杂质和稳定剂的溶剂的替代方案，可以使用去离子水或蒸馏水作为溶剂。在其中稀释的h2o2可以被称为具有高纯度的电子级h2o2溶液，但生产成本高。[0058]交通工具100还包括燃料增浓器104，该燃料增浓器被布置成提供具有比包含在燃料储存器102中的稀释h2o2浓度更高的h2o2的流体作为基于稀释燃料的浓缩燃料。[0059]更高的浓度可以是任何高于稀释燃料的浓度，包括不再有任何水的h2o2。因此，作为浓缩燃料的稀释程度较低的h2o2比作为稀释燃料的稀释程度较高的h2o2具有更高的能量密度。浓缩燃料可以是高浓度过氧化物(htp，hightestperoxide)，浓度高于50％，优选高于70％，甚至更优选高于90％，或甚至更优选高达98％、99％或基本接近至100％wt。[0060]能量密度可以被定义为储存在一定体积或质量的液体燃料中的能量的量。本定义中的质量或体积与悬浮宏观或微观杂质和颗粒(例如，宏观颗粒、固体颗粒、污垢等)相关的质量或体积无关，这些杂质和颗粒很容易从燃料中滤除，例如使用燃料过滤器。因此，一定体积的燃料的能量密度可以表示为焦耳每立方米的量(j/m^3)，而一定质量的能量密度可以表示为焦耳每千克的量(j/kg)。由于将交通工具从一个点移动到另一个点需要一定量的能量，因此使用具有更高能量密度的燃料可以减少从一个点到另一个点的距离所需的燃料质量，和/或减少从一个点到另一个点的距离所需储存的燃料体积。[0061]例如，交通工具可以使用具有第一能量密度的第一体积燃料行驶一段距离，并且同一交通工具可以使用具有第二能量密度的第二体积燃料行驶相同距离，其中第二体积是第一体积的一半，第二能量密度是第一能量密度的两倍。[0062]燃料增浓器104应理解为被布置成接收具有第一能量密度的燃料并且输出具有高于第一能量密度的第二能量密度的燃料的装置。当然，燃料增浓器104不能产生能量。相反，燃料被加工成使得燃料中具有较低能量密度的组分与具有较高能量密度的组分分离并且被去除。这导致剩余燃料的能量密度增加，其中具有较低能量密度的部分已被除去。[0063]这种燃料与溶剂的分离原则上能够通过任何当前已知的适合将h2o2与其h2o或其他溶剂分离的分离方法来进行。此外，多个燃料增浓器104能够被串联或并联使用，或两者同时使用，而不是仅使用一个单级燃料增浓器，然后每个增浓器可能具有稍微不同的布置，以便在那个阶段更优化地分离液体成分。[0064]在稀释燃料流103被提供给燃料增浓器104之前，它可以通过被布置成从稀释燃料流103中过滤杂质以进行净化的可选的预过滤器120。通过预过滤器120后，稀释燃料流103变成预过滤的稀释燃料流103'。预过滤器103可以从稀释燃料流103中过滤出的杂质的示例是宏观杂质以及其他微观杂质或离子杂质，例如铁、铬、锰的离子，以及添加的稳定化分子(stabilizingmolecules)，其他，或其组合。此外，预过滤器120能够被布置为单级过滤器或多级过滤器，其中多个预过滤器120被串联或并联布置，并且每一级可选地被不同布置，以便更优化地净化通过相关级的燃料部分。此外，例如在交通工具正常运行之后，可以将杂质重新注入未过滤的稀释燃料103中以改善过滤器运行。[0065]在没有预过滤器120的交通工具100的实施例中，稀释燃料流103被提供给燃料增浓器104，而不是过滤后的稀释燃料流103'。对于这样的实施例，此描述应该被理解为如同过滤后的稀释燃料流103'是稀释燃料流103。这也适用于其他可选元件。[0066]燃料增浓器104因此直接或经由预过滤器120间接地被连接到燃料储存器102，使得液体稀释燃料流103能够被从燃料储存器102提供到燃料增浓器104。为此，可以在燃料储存器102和燃料增浓器104之间提供泵送装置。可替换地或额外地，燃料储存器102中的液体稀释燃料与燃料增浓器104之间的重力和/或压力差可以用于将液体稀释燃料从燃料储存器102输送到燃料增浓器104。例如，第一液体燃料可以在高于环境压力的压力下储存在燃料储存器102中。[0067]在如图1所示的交通工具的实施例中，燃料增浓器104被布置成从稀释燃料流103中将浓缩燃料110与稀释剂112分离出来。当稀释燃料是溶解在水中的h2o2并且随之稀释时，浓缩燃料110包括浓缩h2o2，稀释剂112包括水。同样地，作为稀释剂112的水比作为浓缩燃料110的浓缩h2o2具有更低的能量密度。此外，浓缩h2o2比作为稀释燃料的稀释h2o2具有更高的能量密度。此外，稀释燃料和浓缩燃料之间的能量密度差异可以大于5％，大于10％，优选大于20％，更优选大于30％，甚至更优选大于40％，或可能甚至更大。[0068]作为浓缩燃料110的h2o2可以作为浓缩燃料提供给动力转换单元106。如果安全且允许，稀释剂112可以从交通工具中丢弃，或者可以重新用于其他目的或者可以存储以备后用。[0069]燃料流103或过滤后的燃料流103'可以多次引导通过燃料增浓器104，或者可选地流过多个分级布置的燃料增浓器104，其可以被串联或并联或以其组合方式连接，然后到达足够高的h2o2浓度以便将浓缩燃料110提供给动力转换单元106。燃料增浓器104的每一级能够利用不同的增浓技术。[0070]交通工具100所包括的动力转换模块106被布置为将作为浓缩燃料的浓缩h2o2，更具体地，将高浓度h2o2所包含的化学能转化为另一种形式的能量，例如动能、势能、热能和/或电能。[0071]在燃料增浓器104和动力转换模块106之间，可以提供缓冲器用于储存一定量的浓缩燃料110。在动力转换单元106所需的和由燃料增浓器104所输送的浓缩燃料110的量不匹配时，这可能是必需的。如果燃料增浓器104输送的浓缩燃料110多于动力转换单元106在某个时间点能够处理的，则该过量可以暂时被存储在缓冲器中。如果燃料增浓器104不能提供足够量的浓缩燃料110，则一些储存的浓缩燃料110可以从缓冲器中排出，使得能够提供足够的量给动力转换模块106。这种存储和取回功能可以由泵控制，也可以由在各种交通工具部件之间带有阀门的压力差和压力分配系统控制。[0072]动力转换模块106包括被布置成基于浓缩燃料110产生加压流体作为浓缩燃料的反应器室162。加压流体作为加压流体流164由反应器室162输出。加压流体流164可以包括一定温度的蒸汽和氧气，这是在反应器室162中发生的操作的结果。将结合图3提供反应器室162的更详细描述。[0073]如图1所示的交通工具100的实施例中的动力转换模块106还包括作为机械动力转换模块的涡轮机166，其被布置成从反应器室162接收加压流体流164。当加压流体流164包括蒸汽时，涡轮机166可以是蒸汽涡轮机。在蒸汽已经通过涡轮机166之后，它可以以液态、气态或其组合形式通过排气装置167，或者可替换地或额外地通过冷凝器被丢弃。涡轮机还将与涡轮机运行所需的其他系统一起布置。[0074]当蒸汽用于为涡轮机166提供动力时，涡轮机166并且特别是其轴可以直接地或经由可包括齿轮箱和其他必要和已知部件(即，停顿(breaks)、离合器、齿轮箱、轴等)的传动系统耦接到交通工具100的轮子以移动交通工具。可替换地，在如图1所示的交通工具100的实施例中，涡轮机166被耦接到发电机170，该发电机被布置为用于发电。这种布置的优点在于它通过调节进入反应器室162的燃料流量允许涡轮机166在最佳或接近最佳工作点恒定运行。当系统在恒定和最佳工作点运行时，这可能使系统的整体效率更高。[0075]涡轮机166从而通过加压流体流164而旋转，并且涡轮机166经由轴168连接到发电机170，该发电机170被布置用于将轴168的动能转换为电能。在这个实施例中，动力转换模块106还包括至少一个电动机172，该至少一个电动机被布置为从发电机170接收电能流171，并且将该电能流171转换成动能以提供给交通工具100的传动系统114。动能从电动机172到传动系统114的传递在图1中用附图标记174表示。可替换地，如下文进一步解释的，被布置为接收电能流171的该至少一个电动机172可以被直接耦合到推进机构。[0076]可选的启动器装置180例如在轴168处被连接到涡轮机166和/或发电机170。启动器装置180可以用于启动涡轮机166和/或发电机170的旋转，并且可以具体为电动机。[0077]涡轮轴168可以包含其他设备，例如旋转泵或风扇，其然后能够根据需要利用轴的动能来执行其他工作(例如，泵送液体、施加压力、冷却系统)以更优化地运行整个交通工具系统100。[0078]电能流171可以是dc电流或ac电流形式的直接电能流，或者可以是间接流。间接流意味着在发电机170和电动机172之间存在某种电能存储装置，其被布置成在由发电机170提供的电能被传送到电动机172之前临时存储或缓冲该电能。电能存储装置的示例是电池173、电池组、电容器、超级电容器、被布置成存储电能的任何其他设备或其任何组合。[0079]在这个实施例中也设想了在发电机170和电动机172之间的电能的直接流和间接流的组合。例如，如果电动机172的能量需求低于发电机170所提供的能量，则多余的能量被存储到电池173中。如果电动机172的能量需求高于发电机170所提供的能量，则额外的能量可以由电池173供应。如果电动机172本身产生电能(例如，在能量回收或交通工具制动期间)，那么该多余的能量也可以存储到电池173中。[0080]作为反应器室162、涡轮机166和发电机171的额外或可替代方案，动力转换模块106可以包括用于将浓缩燃料直接转换成电能的燃料电池(未示出)。例如，这种燃料电池可以被布置为使用h2o2作为氧化剂的正常质子交换膜(pem)燃料电池，或者被布置为使用h2o2作为氧化剂并且使用硼氢化物、金属、甲醇、肼或其他燃料作为燃料的直接燃料电池，例如shunichifukuzumi,yusukeyamada,“过氧化氢的热和光催化制备及其在过氧化氢燃料电池中的应用(thermalandphotocatalyticproductionofhydrogenperoxideanditsuseinhydrogenperoxidefuelcells)”,aust.j.chem.2014,67,354-364,doi10.1071/ch13436中所描述。也可以使用h2o2基燃料电池的任何其他配置来产生电力。[0081]又如另一个额外的或可替换方案，动力转换模块106被布置成用包括催化材料的浓缩燃料110运行，该催化材料被布置成激发浓缩燃料110反应成加压流体。[0082]动力转换模块106可以包括机械发动机，该机械发动机包括被布置成控制被提供给机械发动机的浓缩燃料的量的燃料控制器。动力转换模块106的这种实施例还包括可在浓缩燃料反应形成加压流体时膨胀的至少一个膨胀室，例如汽缸，被布置成随着浓缩燃料反应形成加压流体而移动的室分隔器，例如活塞，和被连接到室分隔器并且被布置成在室分隔器移动时旋转的曲轴，曲轴被连接到传动系统。因此，来自作为浓缩燃料的浓缩h2o2的化学能被直接转化为机械能或动能用于移动交通工具。[0083]在机械发动机替换图1中所示的动力转换模块106的部件的情况下，h2o2与另一种当前已知的燃料例如石油或汽油或其他燃料的混合物也是可能的。[0084]机械发动机因此可以体现为内燃机，例如汪克尔发动机或转子发动机、径向或星型发动机、活塞发动机、燃气涡轮或任何其他类型的内燃机。浓缩h2o2与催化剂或二次燃料接触后发生反应，生成机械能。[0085]在作为机械发动机的汪克尔发动机的实施例中，优选地，发动机的所有三个腔室都将用于以使得喷射和反应时间导致圆形汪克尔发动机平稳运行的方式注入浓缩h2o2。喷射正时(injectiontiming)可以以电子方式控制并且基于发动机的工艺参数，这是本领域技术人员众所周知的。[0086]机械发动机可以构成如上所述的动力转换模块106本身，或者它可以构成动力转换模块106内部的部件，例如仅替换反应器162和涡轮机166。在这种情况下，机械发动机将为发电机170和上面已经描述的其他部件提供动力，而不改变本发明的范围。[0087]或者，本发明可以用上述任一类型的多个机械发动机来体现，每个机械发动机将接收浓缩燃料110和潜在地接收二次燃料，并且每个都通过传动系统114或通过推进机构116将它们所产生的动能174直接传递到交通工具的每个轮子(基于轮毂的推进)。在这种情况下，例如四个机械转子发动机可以位于四轮驱动交通工具的四个轮子内。在这种情况下，动力转换模块将在交通工具100内部出现四次。[0088]二次燃料可以是任何其他类型的燃料，例如液化天然气(lng)或柴油，并且与浓缩h2o2一起用作双推进剂。[0089]交通工具100的传动系统114被布置成将动能174从动力转换模块106传递到推进机构116。传动系统114可以包括例如齿轮、差速器、制动器、本领域技术人员已知的任何其他传动系统部件、或其任何组合。推进机构116可以包括轮子、车轴、差速器、任何其他交通工具部件、或其任何组合。[0090]在交通工具是船舶、船只或潜水器/潜水艇或使用任何形式的旋转体的飞行器的情况下，推进机构也可以是例如螺旋桨或螺杆。[0091]在如图1所示的交通工具100的特定实施例中，推进机构166包括第一轮子176和第二轮子178。轮子都被布置成将交通工具100耦接到路面，使得当轮子旋转时，交通工具100相对于路面移动。尽管在图1中示出的动力转换模块106包括单个电动机172，但是可以设想动力转换模块106包括多个电动机的交通工具100的实施例，该多个可以对应于或取代交通工具所包括的轮子的数量。任何这样的马达也可以被直接连接到推进机构116。[0092]图2示出了可用于图1的交通工具100或交通工具100的任何其他实施例中的燃料增浓器104的特定实施例。图2的燃料增浓器被提供有过滤器218，用于将过滤后的稀释燃料流103'的浓缩燃料110与过滤后的稀释燃料流103'的稀释剂112分离。过滤器218包括具有第一过滤隔室241的过滤容器222，第一过滤隔室241通过包括膜226的过滤壁224与第二过滤隔室242隔开，膜226被布置成允许主要仅浓缩燃料110和稀释剂112中的一种通过。[0093]过滤容器222能够由宏观材料制成，或者可替换地也能够实现为微机械(即，mems)系统。[0094]在燃料增浓器104的实施例中，膜226被布置成通过渗透蒸发将包含水的物质作为稀释剂112从过滤后的稀释燃料流103'中分离。燃料增浓器可以被布置为真空膜蒸馏单元，为此可以在热驱动渗透蒸发过程中使用具有疏水特性的多孔膜。[0095]作为稀释剂112的包含水的物质的这种流用为附图标记228的箭头表示。[0096]在燃料增浓器104的实施例中，膜226具有疏水特性(例如，具有单个疏水层或具有复合多孔三层(疏水/亲水/疏水)。膜226在优选实施例中是多孔的，并且可以包括聚四氟乙烯(ptfe)、聚丙烯(pp)或聚偏二氟乙烯(pvdf)或当前已知的适合于膜蒸馏的任何其他聚合物。此处的膜蒸馏可以理解为一种膜分离过程，该过程基于蒸汽通过合适的非润湿膜的热驱动传输，该非润湿膜可防止液体溶液进入并润湿其孔，但允许水蒸汽通过膜，然后在通过后冷凝。[0097]第二隔室242可以被布置为用于任何膜分离和蒸馏过程，包括但不限于直接接触膜蒸馏、真空膜蒸馏、气隙膜蒸馏(airgapmembranedistillation)、扫气式膜蒸馏(sweepinggasmembranedistillation)、恒温扫气式膜蒸馏(thermostaticsweepinggasmembranedistillation)，而不改变如图2所示的膜分离过程的原理。[0098]可选地，提供被布置为提供第一隔室241中的第一压力和第二隔室242中的第二压力之间的压力差的压力控制系统230。在图2的实施例中，压力控制系统230包括被可操作地连接至第二隔室242的低压生成器232。在替代实施例中，压力控制系统230被布置用于操纵第一隔室241和第二隔室242中的一个或两个隔室中的压力。根据用于将浓缩燃料110与稀释剂112分离的渗透蒸发过程，在第一过滤隔室241和第二过滤隔室242之间可能需要正压差或负压差。在优选实施例中，第二过滤隔室242中的压力将低于第一过滤隔室241中的压力，以产生真空膜蒸馏装置。[0099]作为一个选项，图2的燃料增浓器104的实施例还包括用于提供第一隔室241和第二隔室242之间的温度差的温度控制模块234。在图2的实施例中，温度控制模块234包括加热作为第一隔室241和第二隔室242中的第一个的第一隔室241的加热器236，和冷却作为第一隔室241和第二隔室242中的第二个的第二隔室242的冷却器238。[0100]在图2的实施例中加热器236被布置为用于将加热器流237中的热能提供给第一隔室241，并且冷却器238被布置为用于从第二隔室242提取冷却流239中的热能。加热器流237和冷却器流239可以由传导、对流、辐射和/或它们的组合构成。此外，作为一个选项，加热器236可以包括热泵和/或冷却器238可以包括冰箱。[0101]由于加热器流237，第一隔室241中的温度或至少热能的量可以增加。由于冷却器流239，第二隔室242中的温度或至少热能的量可以降低。[0102]在燃料增浓器104的替代实施例中，加热器236和与其一起的热流237可以被布置为用于加热第二隔室242，并且冷却器238和与其一起的冷却器流239可以被布置为用于冷却第一隔室241。此外，设想燃料增浓器104的实施例，其中温度控制模块234仅包括加热器236和冷却器236中的一个，并且如此，可以仅将热流237和冷却器流239中的一个提供给第一隔室241和第二隔室242中的仅一个。[0103]作为图2所示的进一步选择，提供作为低压装置的真空装置244，其被连接到流出第二过滤隔室242的稀释剂流112。真空装置244被布置成构成水(或任何其他溶剂)流作为稀释剂112，或者能够被储存在交通工具中或从交通工具排出第二过滤隔室242。[0104]额外地或可替换地，提供像压缩机的高压源作为压力控制模块。压缩机的出口可以特别地例如通过经由压力调节器，被连接到过滤器218的入口和第一过滤隔室241的入口。[0105]在燃料增浓器104的其他实施例中，膜226和室241、242能够被布置为用于任何分离膜蒸馏过程，包括但不限于直接接触膜蒸馏、真空膜蒸馏、气隙膜蒸馏、扫气式膜蒸馏、恒温扫气式膜蒸馏，而不改变如图2所示的膜分离过程的原理。[0106]这样的过程和相关的装置是已知的，并且在许多书中都有描述，例如在mohamedkhayet,takeshimatsuura,"膜蒸馏原理和应用(membranedistillationprinciplesandapplications)",book,elsevier,isbn:9780444531261中，或还在ahmadfauziismail,mukhlisa.rahman,mohdhafizdzarfanothan,takeshimatsuura,editors；colinf.poole,serieseditor,"膜蒸馏原理和应用，从膜的原则到机制和工业应用(membraneseparationprinciplesandapplications,frommaterialselectiontomechanismsandindustrialuses)",book,elsevier,2018,isbn:978-0-12-812815-2中，尽管命名不同。能够应用于燃料增浓器104的另一个潜在过程是已知的膜渗透蒸馏过程或膜蒸馏与已知渗透蒸馏的组合。[0107]燃料增浓器104的物理实施例可以不同于已知的装置，例如板框模块、或管状、或纤维或螺旋缠绕模块，例如描述于charism.galanakis,“separationoffunctionalmoleculesinfoodbymembranetechnology”,elsevier,isbn:978-0-12-815056-6中的第8-12页。[0108]此外，燃料增浓器104的实施例可以利用基于mems(微机电系统)的模块，该模块由在与上述模块类似的板框模块中组装的晶片堆叠和合适的膜和中空通道组成，以便在小体积内提供多个通道和膜转变。[0109]在交通工具100的替代实施例中，燃料增浓器104被布置为与图2所示的不同。[0110]例如，燃料增浓器104可以包括本领域技术人员已知的蒸馏模块，其被布置成通过蒸馏将浓缩燃料与稀释燃料的稀释剂分离。这种实施例的装置可以是例如用于蒸馏或精馏的任何已知标准设备，例如蒸馏塔、旋转蒸发器或本领域技术人员已知的任何其他蒸馏设备。[0111]在另一个实施例中，图2中示意性描述的膜蒸馏过滤器将在具有多个室241和242的mems装置中实施，该多个室241和242被布置在具有由一个或多个膜242隔开的微通道的晶源材料的堆叠中，然后其插入一个合适的过滤容器中。[0112]在另一个实施例中，燃料增浓器104包括结晶模块，该结晶模块被布置成通过结晶，例如通过冷冻、通过从溶液或气相中沉淀或类似于在stefannordhoff,matthiascreutz,stefangross,rudolfwagner,“uspatent2002/0068035a1,2002”中描述的过程，和/或通过“过氧化氢(hydrogenperoxide)”bywalterc.schumb(1955)一书中所描述的多阶段重结晶，将稀释燃料中的浓缩燃料与稀释剂分离。[0113]在又一个实施例中，燃料增浓器104包括被布置成通过渗透精馏将稀释燃料中的浓缩燃料与稀释剂分离的精馏模块，渗透精馏也可以称为渗透蒸馏。[0114]在又一个实施例中，燃料增浓器104包括吸附模块，该吸附模块被布置成通过吸附到由吸水材料构成的表面，例如lumengliu,shiliangtan,toshihidehorikawa,d.d.do,d.nicholson,junjieliu的综述“碳上的水吸附-综述(wateradsorptiononcarbon-areview)”,advancesincolloidandinterfacescience250(2017),pp.64-78中所描述的碳吸附剂，或例如hertl,hair,“硅上的水吸附(adsorptionofwateronsilica)”,nature,vol.223,sept.13,1969所报道的二氧化硅材料，将稀释燃料中的浓缩燃料与稀释剂分离。[0115]在又一进一步的实施例中，燃料增浓器104包括被布置为通过干燥将稀释燃料中的稀释剂与浓缩燃料分离的干燥模块。如果认为有必要，这可能会导致高纯度和高浓度的h2o2，并且可以遵循冷冻干燥过程或类似于k.v.titova,v.p.nikol’skaya,v.v.buyanov,i.p.suprun,“浓缩过氧化氢获得其无水形式的方法(methodsforconcentrationofhydrogenperoxidetoobtainitinanhydrousform)”,russianjournalofappliedchemistry,vol75,no.12,2002,pp.1903-1906中所描述的一个过程。这个过程将以无水形式存在运送高纯度的h2o2。[0116]在又一更进一步的实施例中，燃料增浓器包括被布置成通过分离具有不同密度的各颗粒而利用离心力分离溶液成分的离心模块。这个实施例能够包括例如在已知的涡流分离过程中通过离心力和重力分离颗粒的旋风模块。[0117]在又一更进一步的实施例中，燃料增浓器包括被布置成通过反渗透原理利用机械压力分离溶液成分的反渗透模块。[0118]此外，设想的交通工具100的实施例包括燃料增浓器104，燃料增浓器104包括本说明书中提及的用于将稀释燃料中的浓缩燃料110与稀释剂112分离的任何模块和/或其他部件的组合或其中的多个。[0119]图2中描述的基于渗透蒸发和膜蒸馏技术的燃料增浓器104的优选实施例可能优于其他非基于蒸馏的方法，因为它对于本发明的目的具有多个优点。基于真空膜蒸馏的增浓允许以下至少一项：[0120]-以适合车载使用和反应器室内转换的合适浓度比率和流速“在线”浓缩燃料；[0121]-通过真空蒸馏浓缩h2o2燃料，这降低样品加热时h2o2渗透蒸发过程中自分解的风险(由于真空下h2o2和水的沸点降低)；[0122]-在实际的硬件布置中包含燃料增浓器104，该硬件布置能够是机械稳固的并且足够紧凑和小以用于例如在选择堆叠设计或管状设计时集成在交通工具中，其中合适的膜和通道如上所述的水平地或卷起的高度紧凑的体积进行包装；[0123]-当串联重复时，很容易预期膜蒸馏实施例允许在所需时间内以允许有效推进交通工具的足够大的量将燃料中h2o2的浓度从等于或低于50％的低浓度增加到90％wt或更高；[0124]-当颗粒被沉积在膜表面或其孔上导致渗透性降低时，避免在压力驱动过程中发生的膜污染。[0125]在将浓缩燃料传到动力转换模块之前，燃料通过可选的预过滤器120，该预过滤器能够去除杂质和如上所述的燃料溶液的其他不期望的离子或分子内容物。预过滤器能够利用膜过滤，如果认为有必要也分多个阶段过滤出从宏观(毫米)到原子尺度(纳米)范围内的成分。能够包括微过滤，其将在压力驱动过程中去除颗粒和直径典型地为0.05-10微米的胶体。[0126]此外，预过滤器120能够包含电渗析过滤阶段，其中离子物质能够通过迫使离子(例如，铁、盐、稳定剂、其他)穿过一个或多个离子交换膜的电力去除，例如[galanakis2019]第269页所示出的，这能够足以去除可能导致h2o2不受控制的(催化)分解的成分。[0127]在从过滤后的稀释燃料流103'中分离后，浓缩燃料110被提供给动力转换模块106。[0128]图3示出了交通工具100的一个实施例的一部分的示意性概览，重点在于动力转换单元106的一个实施例所包括的反应器室162。[0129]反应器室162被布置成接收浓缩h2o2作为由燃料增浓器104供应的浓缩燃料110。在反应器室162中，来自浓缩h2o2的化学能将被转化为另一种形式的能量，其可以用于移动交通工具100(典型地首先转换为热能，然后转换为动能，然后转换为电能)。[0130]在本发明的一个优选实施方案中，浓缩的h2o2可以被施加到固体催化剂材料上，这导致h2o2迅速分解成反应产物，这些反应产物是水、蒸汽和氧结合作为加压流体。催化剂能够是任何合适的固体材料，例如银或铂催化剂网，或例如二氧化锰球粒或任何其他合适的液体(例如，有机)催化剂材料，例如以形成单推进剂反应，将h2o2转化为蒸汽和氧气。可替换地或额外地，能够将浓缩的h2o2与二次燃料混合，例如肼、一甲基肼(monometylhydrazine)或本领域技术人员已知的其他合适的燃料，以使h2o2充当氧化剂，这也导致反应(双推进剂反应)并且导致蒸汽和其他副产品作为加压流体流的释放。反应产品从反应器室162输出作为加压流体流164。加压流的流164可以包括气态、液态的材料或其混合物。[0131]作为在图3的实施例中示出的可选特征，交通工具100包括二次燃料储存器306，其被布置为用于接收和储存一定量的二次燃料以用于与第二燃料的双推进剂反应。提供了二次燃料导管304，将二次燃料储存器306连接到反应器室162并且用于将二次燃料提供给反应器室162以与浓缩燃料反应。二次燃料储存器306可以被加压，和/或泵送装置可以被提供到导管304以构成二次燃料从二次燃料储存器306到反应器室162的流动，或者可替换地，低压或负压提取可以被用于从二次燃料储存器306提取二次燃料。[0132]二次燃料能够作为还原剂与浓缩h2o2反应。以h2o2作为主要燃料，可以在反应器室162中构成双推进剂反应，例如当二次燃料包括四氧化二氮、肼、煤油或其他目前已知的材料时，它们可以作为与h2o2的反应物。[0133]可以与h2o2结合使用的二次燃料的示例是肼、乙醇或任何其他充当燃料或还原剂的反应物，或确保催化剂(例如，电子给体)的长寿命的物质，当与二次燃料一起使用时，该催化剂可选地在反应器室162内可用。[0134]在将二次燃料加入反应器室162之后或作为替代方案，可以加入催化剂。为此，如图3所示的交通工具100包括被布置为用于接收和储存一定量催化剂材料的催化剂储存器308。通过将浓缩燃料流110供应至催化剂储存器308至反应器室162，可以促进浓缩燃料向加压流体的反应。催化剂储存器可以被加压并且催化剂能够通过泵从催化剂储存器308移除。在固体催化剂进料的情况下，可以提供机械进料和机构。[0135]可以使用的催化剂的示例是银、二氧化锰、铂、有机物、被布置用于在反应器室162中开始、维持或以其他方式操纵反应的任何其他材料，或者其任何组合。还可以从催化剂储存器重新提供液体催化剂，例如与水混合的高锰酸钙。[0136]如图3所示的实施例还包括任选的反应器室加热器312，其被布置成将热能作为反应器室热流314提供给反应器室162或催化剂储存器308，其可以具体为固体催化剂床或其至少一部分。热能可以帮助开始、维持或以其他方式操纵反应器室162中的反应，并且可以将热量直接应用到提供给反应器室162的催化剂材料以预热它。[0137]总之，反应器室162接收浓缩h2o2作为浓缩燃料，其源自在燃料增浓器104中与稀释燃料分离的浓缩燃料110。反应器室162被布置成在与固体催化剂床接触时允许将浓缩h2o2转换为作为加压流体的蒸汽。可选地和/或可替换地，例如为了提高反应器室的效率和/或能量输出，可以添加二次燃料和催化剂中的一种或两种。[0138]交通工具100的被布置成具有从其中流过的流体流、液体流、气体流或任何其他流的任何部件可以被提供有一个或多个阀，通过这些阀能够控制通过这种部件的流速。此外，被布置成用于容纳流体的任何储存器可以被加压以构成流出储存器的流体流。交通工具100然后包括用于控制阀的控制系统，以其控制交通工具100内不同流的流速。[0139]交通工具100可以被提供有交通工具控制系统，该交通工具控制系统被布置成控制交通工具100的不同可致动(actuatable)部件，例如泵、阀、齿轮箱、加热器、冷却器、交通工具100所包括的任何其他部件或其任意组合。[0140]交通工具100可以被提供有交通工具控制系统，该交通工具控制系统被布置成测量与交通工具100的任何部件相关的不同特性，例如优化交通工具的控制，测量的是温度、流量、速度、质量流量、轴速度和位置、电压和/或电流或操作交通工具100的任何部件所需的任何其他测量或其任何组合。[0141]交通工具控制系统可以被布置为用于接收用户输入，并且根据用户输入致动一个或多个可致动部件。用户输入可以例如由操作交通工具的油门踏板的用户提供。这种用户输入可以使交通工具控制系统增加一定的流量，例如燃料流量或到电动机的电能流量。[0142]交通工具控制系统还可以包括一个或多个传感器，其被布置成向交通工具控制系统提供传感器信号。交通工具控制系统然后可以根据传感器信号中的一个或多个，可选地连同用户输入来致动可致动部件中的一个或多个。例如，传感器信号可以与交通工具速度、温度、压力、任何其他相关参数或其任何组合有关。[0143]总之，为了给交通工具提供动力，优选高能量密度的燃料。然而，例如当高能量燃料是高浓度过氧化氢时，这种燃料处理起来可能很危险的；特别是当处理燃料的人是在加油站为他的交通工具的燃料储器充填的普通消费者时。因此，本发明提供了一种交通工具，该交通工具被布置成接收稀释的——因此更安全的——燃料，并且使这种燃料增浓为交通工具上的低量的浓缩燃料以供直接使用。为此，在交通工具中提供燃料增浓器，其被布置成接收液体稀释燃料并且被布置成基于稀释燃料提供浓缩燃料，浓缩燃料比稀释燃料具有更高的能量密度。交通工具的动力转换模块被布置为将浓缩燃料转换为动能以用于为交通工具提供动力。[0144]在以上描述中，应当理解，当元件例如层、区域或衬底被称为在另一个元件“上(on或onto)”时，该元件或者直接地在另一个元件上，或者也可以存在中间元件。此外，应当理解，以上描述中给出的值是通过示例的方式给出的，并且其他值也是可能的和/或可以争取的。[0145]此外，本发明还可以用比在此描述的实施例中提供的更少的部件来实施，其中一个部件执行多种功能。也可以使用比图中描绘的更多的元件来实施本发明，其中在所提供的实施例中由一个部件执行的功能被分散在多个部件上。[0146]应当注意的是，附图仅仅是通过非限制性示例的方式给出的本发明的实施例的示意性表示。为了清楚和简明描述的目的，在此将特征描述为相同或单独实施例的一部分，然而，应当理解，本发明的范围可以包括具有所描述的全部或一些特征的组合的实施例。[0147]词语“包括”不排除权利要求中列出的特征或步骤之外的其他特征或步骤的存在。此外，词语“一”不应被解释为限于“仅一个”，而是用于表示“至少一个”，并且不排除多个。[0148]本领域技术人员将容易理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以修改说明书中公开的各种参数及其值，并且可以组合公开的和/或要求保护的各种实施例。[0149]规定权利要求中的附图标记不限制权利要求的范围，而只是为了提高权利要求的易读性而插入。当前第1页12当前第1页12