1.太阳能驱动的化学装置，包括：
太阳热接收器，其包括具有内壁的腔，其中所述太阳热接收器被对准以从下列的一个或者多个吸收会聚的太阳能：1)定日镜阵列、2)太阳能集中盘、和3)二者的任何结合；
太阳能驱动的化学反应器，其具有位于太阳热接收器的所述腔内的多个反应器管，其中在所述多个反应器管中发生由辐射热驱动的化学反应，其中所述化学反应包括使用来自吸收的会聚太阳能的太阳热能在该化学反应器中进行的生物质气化、蒸汽甲烷重整、甲烷裂化、产生乙烯的蒸汽甲烷裂化、金属精炼和CO2或者H2O分解的一种或者多种；
孔，其1)向地球的大气开放或者2)被窗玻璃覆盖，以使所述会聚的太阳能经过进入所述太阳热接收器，射在所述接收器的所述多个反应器管和内部腔壁上；和
所述太阳热接收器的腔壁形式的间接辐射驱动的几何形状结合所述太阳能驱动的化学反应器并且使所述太阳能驱动的化学反应器位于接收器内，其中所述接收器腔的所述内壁和所述反应器管主要通过辐射交换能量，产生炉效应，允许所述反应器管达到相当均匀的温度分布，即使来自所述定日镜的所述会聚的太阳能仅从一个方向直接射在所述反应器管上。
2.权利要求1所述的太阳能驱动的化学装置，还包括：
所述太阳热接收器的外壳，其中一个或者多个孔是所述太阳热接收器的所述外壳的一部分，
其中所述化学反应是所述生物质气化，其中在所述多个反应器管内在载气的存在下在吸热气化反应中气化生物质的颗粒，以产生氢和一氧化碳产物；
所述多个反应器管中气化区域的出口，其中反应产物具有等于或者超过900℃的气化区域出口温度，并且该太阳能驱动的化学反应器设计中的所述多个反应器管增加辐射交换至所述生物质颗粒以及引起太阳能平均分布的管间辐射交换的可用的反应器表面积；
其中所述反应器管起双重功能：1)隔离所述生物质气化反应环境与地球的大气，和2)通过太阳辐射吸收和热辐射、对流和传导，传递能量至反应的生物质颗粒，以驱动流经所述反应器管的所述生物质颗粒的吸热气化反应，并且其中所述反应器管和腔壁的高传热速率允许所述生物质颗粒达到足够高的温度，所述足够高的温度是在0.01和5秒之间范围的非常短停留时间内，充分的焦油破坏和高于90％的所述生物质颗粒气化为反应产物所必需的，所述反应产物包括氢和一氧化碳气体；并且
其中所述接收器的所述内壁吸收或者高度反射来自所述定日镜阵列的所述会聚的太阳能，以通过热辐射或者反射引起能量运输，以便通常通过所述太阳能驱动的化学反应器的壁传送该热至所述生物质颗粒。
3.权利要求2所述的太阳能驱动的化学装置，还包括：
构成接收器腔的所述内壁的材料具有机械和化学性质，以在1100-1500℃之间的高温下保持其结构强度，对于所述接收器腔，具有ε＞0.8的非常高的发射率或者ε＜0.2的高反射率，以及高热容(＞200J/kg-K)和低热导率(＜1W/m-K)；和
构成所述反应器管的材料具有高发射率(ε＞0.8)，高热导率(＞1W/m-K)，中至高的热容(＞150J/kg-K)，其中所述一个或者多个孔是所述接收器的外壳的一部分，并且构成所述反应器管的所述材料也抵抗所述腔中的氧化空气环境和所述生物质气化反应的还原环境。
4.权利要求2所述的太阳能驱动的化学装置，还包括：
一个或者多个进给线，其将夹带生物质颗粒或者反应物气体的惰性固体颗粒加入所述反应器管，其中配置所述太阳热接收器的所述间接辐射驱动的几何形状为间接气化器，其具有辐射传热至所述生物质颗粒和夹带所述生物质颗粒的所述惰性固体颗粒的主要方式，其中所述腔的内壁通过吸收太阳辐射并再辐射至所述反应器管或者反射入射辐射至所述管而用作辐射分配器，其中所述辐射被所述反应器管吸收，并且通过传导至所述反应器管的内壁传递所述热，在所述反应器管中在900℃和1400℃之间的温度下所述热辐射至反应颗粒，
其中所述接收器腔的内壁由太阳能吸收材料而不是高度反射材料制成，并且其中分散下降的生物质颗粒的快速气化，获得稳定的灰形成，完全减少焦油至低于500毫克每标准立方米，并且发生氢和一氧化碳产物的产生。
5.权利要求2所述的太阳能驱动的化学装置，还包括：
位于所述腔内的一个或者多个另外的固定的辐射热结构，以储存另外的热能，其中为从所述接收器的壁、管壁、以及所述一个或者多个另外的固定的辐射热结构传递热辐射，设定所述接收器的壁、管壁和另外的固定的辐射热结构总体上储存的热的量，以传递足够的热至气溶胶蒸汽中的所述生物质颗粒，以便在太阳部分或者完全被云遮住时的白天断续时间期间气化并且转化生物质反应物，将高于90％的所述生物质颗粒气化成为反应产物。
6.权利要求1所述的太阳能驱动的化学装置，还包括：
在所述孔处来自所述定日镜区域的会聚的太阳能的量等于或者高于2MW每平方米的太阳能，这使得所述接收器腔具有至少2000kW以及通常大约80,000kW的容量，其中所述腔的多管构造增加辐射传递至所述生物质颗粒的表面积超过简单的反应器管，并且所述反应器管的形状基本是矩形的，这对于相同体积也产生比圆柱形状的管更高的表面积。
7.权利要求2所述的太阳能驱动的化学装置，还包括：
至所述多个反应器管的下行式几何形状，在所述多个反应器管中所述生物质颗粒下降经过下行式反应器设计，其中在冷却并且补救在非挥发性灰上之前该下行管允许分离挥发性的碱和焦油成分，其中所述反应器管壁的温度高于900℃，具有高的传热速率，其允许所述生物质颗粒达到高温，所述高温是在0.01秒至5秒的非常短的停留时间内焦油破坏和完全气化所必需的。
8.权利要求2所述的太阳能驱动的化学装置，还包括：
至所述多个反应器管的两个或者更多个进给线，其中每一个进给线供给反应器管，并且控制所述生物质颗粒进入其相应的反应器管的分散模式，以基于运载所述生物质颗粒至其相应的反应器管的所述进给线管的出口形状和宽度，当注入所述反应器管时最大化所述颗粒的辐射吸收；并且
所述两个或者更多个进给线供应具有50微米(um)和2000um之间的平均最小尺寸大小的所述生物质颗粒，并且分散颗粒的小颗粒大小和大表面积保证在所述颗粒内具有低温度梯度、夹带气体中所述颗粒表面与水汽之间的高传质，以及从所述颗粒至所述反应物气体的有效传热，在0.01秒至5秒的短停留时间内促进生物质颗粒的气化。
9.权利要求1所述的太阳能驱动的化学装置，还包括：
在所述太阳热接收器的腔周围的绝热层；其中配置所述接收器具有仅一个或者多个孔并且没有窗玻璃，其中所述多个反应器管被置于所述腔的中心；
设定所述绝热层的厚度以控制自所述腔的传导性热损失，并且将所述定日镜与所述腔中的所述一个或者多个孔对准以及所述孔的大小为在所述一个或者多个孔处具有高于
1000个太阳的高太阳能平均浓度，并且其中设计所述腔的形状，以便所述腔内的平均温度和所述一个或者多个孔处的太阳能平均浓度控制自所述腔的辐射损失；
设定所述孔的设计和取向以及腔工作流体(浮力)，以控制对流性损失，其中所述内部腔壁至少部分地包围所述多个反应器管，以类似于炉起作用，通过辐射在周围传播热通量，并且在所述反应器管上、在方位上和轴向上比其本身具有的入射太阳能辐射产生均匀得多的通量分布，其中对从所述吸收腔壁和多个管辐射的热通量，在所述腔内发生平均影响；和定日镜区域，其在每一天的过程中聚焦移动的阳光，以改变平均的会聚太阳能自西至东集中跨过所述孔并且射在所述反应器管本身的轴上，并且其中1)所述腔的炉效应与
2)所述生物质的颗粒——在其设计的容积负荷下二者趋于使在它们本身之间的能量平均——相结合以产生相当均匀的温度分布以及因此所述生物质颗粒的相当均匀的径向反应分布。
10.权利要求2所述的太阳能驱动的化学装置，还包括：
每一个所述反应器管的气化反应区域的长度和直径尺寸，连同所述管的布置和量与所述入射的太阳能通量相匹配，以允许高的传热并且在气化温度下产生0.01秒至5秒的快速反应时间，
其中由包括SiC、氧化铝板、氧化铝/SiO2纤维中的一种或者多种的抗高温耐火材料构成所述接收器腔的所述内壁，并且
其中所述多个管的第一个具有与所述多个管的第二个不同的直径，并且其中每一个管的形状是圆柱形的管。
11.权利要求2所述的太阳能驱动的化学装置，还包括：
在所述腔的壳中的一个或者多个孔并且没有窗玻璃；其中所述多个管中的气化反应区域具有所述管的内部气氛，该内部气氛与存在于所述腔中的环境密封；和
所述反应器管的基本轴向长度，其中所述生物质颗粒沿着预定的路径经过所述反应器管的反应区域，该路径与反应器管轴基本一致，并且完全限制所述生物质颗粒反应物在所
2
述反应器管内，其中所述腔的布置引起来自壁和管的高通量(100-300kW/m)辐射能被引导经过所述反应器管，以与每一个反应器管的反应区域在同一位置。
12.权利要求2所述的太阳能驱动的化学装置，还包括：
设定容纳所述化学反应器的太阳热接收器周围的绝热厚层，以限制通过自所述接收器的腔传导的热损失，连同设定覆盖接收器孔的可移动绝热门，以限制在不操作期间——包括恶劣的天气或者夜间——的辐射、传导和对流引起的离开腔的热损失，以便当没有会聚的太阳能被引向腔孔时，在12小时期间内所述腔内的温度降低少于400℃，其中所述绝热层和门保持热能以减小1)停工之后加热所述接收器和反应器管所需的时间的量，和2)施加给构造的所述接收器和反应器材料的热冲击和应力。
13.权利要求2所述的太阳能驱动的化学装置，还包括：
现场的燃料合成反应器，其在地理上置于与所述化学反应器相同的地点上，并且被结合在一起以从所述气化反应接收所述氢和一氧化碳产物，其中所述现场的燃料合成反应器具有入口以在烃燃料合成过程中接收所述氢和一氧化碳产物，该合成过程在所述现场的燃料合成反应器中进行以产生液态烃燃料或者化学品，其中由所述现场的燃料合成反应器产生的所述液态烃是喷气式发动机燃料、二甲醚(DME)、汽油、柴油、混合醇、甲醇、液体形式的合成天然气、烃化学品、以及燃料油的一种或者多种，其中所述现场的燃料合成反应器与所述太阳能驱动的化学反应器结合，允许来自所述定日镜阵列的所述会聚太阳能的一部分以所述液态烃燃料的形式被储存为容易运输并且稳定的化学能源。
14.权利要求2所述的太阳能驱动的化学装置，其中所述多个反应器管的材料和间接的太阳能加热的气化设计允许组成所述生物质颗粒的生物质类型的原料灵活性，并且消除对于所述化学反应器设计中的放热/吸热反应平衡的任何需要，因为所述会聚的太阳能驱动所述吸热气化反应，并且就内部反应平衡而言，基于辐射的传热平衡使得吸热反应气化相当广泛，并且因此，在所述化学反应器的相同的多个反应器管几何形状中可以使用至少两种或者更多种不同类型的生物质材料，当使用新类型的生物质原料时，这可以消除对于完全再设计的任何需要。
15.权利要求2所述的太阳能驱动的化学装置，还包括：
一个或者多个进给线，以加入惰性的吸热颗粒，其包括硅石、Carbo HSP或者其他支撑剂，这些夹带所述生物质颗粒，并且其中驱动所述生物质颗粒或者部分反应气体的气化反应的热能来自下列三个来源：1)所述吸热颗粒、2)所述反应器管、和3)所述腔的内壁，并且所有该热能来自所述会聚的太阳能；
灰和颗粒存储机械装置，其配置来积累所述惰性的吸热颗粒和来自离开所述化学反应器的气化反应的所述生物质的灰残余；和
分离器，其配置来分离所述惰性的吸热颗粒和灰残余与所述气体产物，进入所述灰和颗粒存储机械装置中，该装置存储这些颗粒和灰残余以提取其热，以加热工作流体，该工作流体驱动在进行以热为基础的过程中使用的发电设备或者其他设备。
16.权利要求1所述的太阳能驱动的化学装置，还包括：
覆盖所述接收器的壳中所述孔的一个或者多个窗玻璃，其中第一窗玻璃由对可见光辐射至少部分地透明但反射红外光辐射的材料构成，这允许来自热的腔的再辐射被捕获并且再引向所述反应器管，提高总效率，其中所述第一窗玻璃由下列材料的一种或者多种构成：
石英、蓝宝石、蓝宝石的平铺片，并用任意数量的抗反射性和反射性涂层涂布以达到期望的一组反射和透射性质，并且可以使用保护性气体净化，并且
其中所述太阳热接收器的室包含所述反应器管的另外的辐射热物质，其具有高温(＞
1400℃)易于存储的材料，该材料吸收所述会聚的太阳能，其中在没有阳光的长时间期间、在装置中周期性运转和停转时间期间所述辐射热物质用于保持所述反应器管是热的，以及在正常操作期间当瞬间太阳能通量可能变化时保持所述反应器中的温度更少瞬变。
17.权利要求1所述的太阳能驱动的化学装置，还包括：
金属或者陶瓷制成的罩，其悬垂于所述接收器腔的孔之上，以使所述接收器和外部大气之间的对流热运输中断；
由透明的高温(＞1300℃)陶瓷或者高抗热钢材料制成的细网，其覆盖所述接收器腔中的第一孔，以阻止不需要的物体从所述环境进入所述腔，并且
其中所述太阳热接收器具有一个或者多个孔并且没有窗玻璃。
18.太阳能驱动的化学反应器，包括：
太阳热接收器，其具有带内壁的腔，其中所述太阳热接收器被对准以从下列的一个或者多个吸收会聚的太阳能1)定日镜阵列、2)太阳能集中盘、和3)二者的任何结合；
太阳能驱动的化学反应器，其具有位于太阳热接收器的所述腔内的下行式几何形状的多个反应器管，其中在所述多个反应器管中发生由辐射热驱动的化学反应，其中所述化学反应包括使用来自吸收的会聚太阳能的太阳热能在该化学反应器中进行的生物质气化、蒸汽甲烷重整、甲烷裂化、产生乙烯的蒸汽甲烷裂化、金属精炼和CO2或者H2O分解的一种或者多种；
向地球的大气开放或者被窗玻璃覆盖的孔，以使所述会聚的太阳能经过进入所述太阳热接收器的所述腔，射在所述多个反应器管和所述腔的内壁上；和
所述太阳热接收器的腔壁形式的间接辐射驱动几何形状结合所述太阳能驱动的化学反应器，其中所述接收器的所述腔的内壁和所述反应器管主要通过辐射、不是通过对流或者传导交换能量，允许所述反应器管达到相当均匀的温度分布，即使所述会聚的太阳能仅从一个方向直接射在所述反应器管上，并且其中来自所述内壁和所述反应器管的辐射传热驱动所述化学反应，其中设定所述孔的设计和取向和腔工作流体(浮力)以控制对流性损失，其中内部腔壁至少部分地包围所述多个反应器管，以类似于炉起作用，通过辐射在周围传播热通量，并且在所述反应器管上、在方位上和轴向上比其本身具有的入射太阳能辐射产生均匀得多的通量分布，其中对从吸收腔壁和多个管辐射的热通量，在所述腔内发生平均影响。
19.权利要求18所述的太阳能驱动的化学反应器，还包括：
其中所述化学反应是所述生物质气化，其中在所述多个反应器管中在载气的存在下在吸热气化反应中气化生物质的颗粒以产生氢和一氧化碳产物；
所述多个反应器管中气化区域的出口，其中反应产物具有等于或者超过900℃的气化区域出口温度，并且该太阳能驱动的化学反应器设计中的所述多个反应器管增加了辐射交换至所述生物质颗粒以及引起太阳能平均分布的管间辐射交换的可用的反应器表面积；和多个反应器管的构造，其中在所述太阳能接收器腔中垂直地定向所述管，并且在所述反应器管的顶部引入所述生物质颗粒，由包括蒸气的载气夹带，并且通过重力和压力引导经过所述反应器管的气化反应区域，其中用1100℃和1450℃之间的接收器腔壁温度清楚地描绘操作的温度，并且所述反应器管的气化反应区域出口的气体温度超过900℃，但是不高于硅石熔化温度。
20.构造有多层绝热外壳的太阳能接收器，包括：
薄的、耐高温(＞1400℃)、抗热冲击的绝热内层，其包括耐火陶瓷纤维材料，其中所述内层的内表面由高发射率耐火材料制成；
耐高温(＞1300℃)、高热容、以及低至中热导率的绝热中间层；和
低密度、低热导率(在400℃下＜0.2W/m-K)绝热层。
1.一种设备，包括：
化学反应器，其具有位于热接收器的腔内的多个反应器管，其中在所述多个反应器管中发生由辐射热驱动的化学反应，其中所述化学反应包括使用所述辐射热在该化学反应器中进行的生物质气化、蒸汽甲烷重整、甲烷裂化、产生乙烯的蒸汽甲烷裂化、金属精炼和CO2或者H2O分解的一种或者多种；
所述热接收器的腔壁形式的间接辐射驱动的几何形状结合所述化学反应器并且使所述化学反应器位于接收器内，其中所述接收器腔的所述内壁和所述反应器管主要通过辐射交换能量，产生炉效应，允许所述反应器管达到相当均匀的温度分布；和
所述多个反应器管中气化区域的出口，其中反应产物具有等于或者超过900℃的气化区域出口温度。
2.权利要求1所述的化学装置，还包括：
其中所述热接收器是太阳热接收器，其被对准以从一个或者多个太阳能会聚区域吸收会聚的太阳能，所述会聚区域包括1)定日镜阵列，2)太阳能集中盘，以及3)二者的任何结合，其中所述太阳热接收器具有腔壁；
其中所述辐射热驱动的化学反应器由所述会聚的太阳能驱动，并因此是具有多个反应器管的太阳能驱动的化学反应器；
孔，其1)面向地球的大气开放或者2)被窗玻璃覆盖，以使所述会聚的太阳能通过进入所述太阳热接收器，射在所述接收器的所述多个反应器管和内部腔壁上；
所述太阳热接收器的外壳，其中一个或者多个孔是所述太阳热接收器的所述外壳的一部分，
其中所述化学反应是所述生物质气化，其中在所述多个反应器管内在载气的存在下在吸热气化反应中气化生物质的颗粒，以产生氢和一氧化碳产物；
该太阳能驱动的化学反应器设计中的所述多个反应器管增加辐射交换至所述生物质颗粒以及引起太阳能平均分布的管间辐射交换的可用的反应器表面积；
其中所述反应器管起双重功能：1)隔离所述生物质气化反应环境与地球的大气，和2)通过太阳辐射吸收和热辐射、对流和传导，传递能量至反应的生物质颗粒，以驱动流经所述反应器管的所述生物质颗粒的吸热气化反应，并且其中所述反应器管和腔壁的高传热速率允许所述生物质颗粒达到足够高的温度，所述足够高的温度是在0.01和5秒之间范围的非常短停留时间内，充分的焦油破坏和高于90％的所述生物质颗粒气化为反应产物所必需的，所述反应产物包括氢和一氧化碳气体；并且
其中所述接收器的所述内壁吸收或者高度反射来自所述定日镜阵列的所述会聚的太阳能，以通过热辐射或者反射引起能量运输，以便通常通过所述太阳能驱动的化学反应器的壁传送该热至所述生物质颗粒。
3.权利要求2所述的化学装置，还包括：
构成接收器腔的所述内壁的材料具有机械和化学性质，以在1100-1500℃之间的高温下保持其结构强度，对于所述接收器腔，具有ε＞0.8的非常高的发射率或者ε＜0.2的高反射率，以及高热容(＞200J/kg-K)和低热导率(＜1W/m-K)；和
构成所述反应器管的材料具有高发射率(ε＞0.8)，高热导率(＞1W/m-K)，中至高的热容(＞150J/kg-K)，其中所述一个或者多个孔是所述接收器的外壳的一部分，并且构成所述反应器管的所述材料也抵抗所述腔中的氧化空气环境和所述生物质气化反应的还原环境。
4.权利要求2所述的化学装置，还包括：
一个或者多个进给线，其将夹带生物质颗粒或者反应物气体的惰性固体颗粒加入所述反应器管，其中配置所述太阳热接收器的所述间接辐射驱动的几何形状为间接气化器，其具有辐射传热至所述生物质颗粒和夹带所述生物质颗粒的所述惰性固体颗粒的主要方式，其中所述腔的内壁通过吸收太阳辐射并再辐射至所述反应器管或者反射入射辐射至所述管而用作辐射分配器，其中所述辐射被所述反应器管吸收，并且通过传导至所述反应器管的内壁传递所述热，在所述反应器管中在900℃和1400℃之间的温度下所述热辐射至反应颗粒，
其中所述接收器腔的内壁由太阳能吸收材料而不是高度反射材料制成，并且其中分散下降的生物质颗粒的快速气化，获得稳定的灰形成，完全减少焦油至低于500毫克每标准立方米，并且发生氢和一氧化碳产物的产生。
5.权利要求2所述的化学装置，还包括：
位于所述腔内的一个或者多个另外的固定的辐射热结构，以储存另外的热能，其中为从所述接收器的壁、管壁、以及所述一个或者多个另外的固定的辐射热结构传递热辐射，设定所述接收器的壁、管壁和另外的固定的辐射热结构总体上储存的热的量，以传递足够的热至气溶胶蒸汽中的所述生物质颗粒，以便在太阳部分或者完全被云遮住时的白天断续时间期间气化并且转化生物质反应物，将高于90％的所述生物质颗粒气化成为反应产物。
6.权利要求2所述的化学装置，还包括：
在所述孔处来自所述定日镜区域的会聚的太阳能的量等于或者高于2MW每平方米的太阳能，这使得所述接收器腔具有至少2000kW以及通常大约80,000kW的容量，其中所述腔的多管构造增加辐射传递至所述生物质颗粒的表面积超过简单的反应器管，并且所述反应器管的形状基本是矩形的，这对于相同体积也产生比圆柱形状的管更高的表面积。
7.权利要求2所述的化学装置，还包括：
至所述多个反应器管的下行式几何形状，在所述多个反应器管中所述生物质颗粒下降经过下行式反应器设计，其中在冷却并且补救在非挥发性灰上之前该下行管允许分离挥发性的碱和焦油成分，其中所述反应器管壁的温度高于900℃，具有高的传热速率，其允许所述生物质颗粒达到高温，所述高温是在0.01秒至5秒的非常短的停留时间内焦油破坏和完全气化所必需的。
8.权利要求2所述的化学装置，还包括：
至所述多个反应器管的两个或者更多个进给线，其中每一个进给线供给反应器管，并且控制所述生物质颗粒进入其相应的反应器管的分散模式，以基于运载所述生物质颗粒至其相应的反应器管的所述进给线管的出口形状和宽度，当注入所述反应器管时最大化所述颗粒的辐射吸收；并且
所述两个或者更多个进给线供应具有50微米(um)和2000um之间的平均最小尺寸大小的所述生物质颗粒，并且分散颗粒的小颗粒大小和大表面积保证在所述颗粒内具有低温度梯度、夹带气体中所述颗粒表面与水汽之间的高传质，以及从所述颗粒至所述反应物气体的有效传热，在0.01秒至5秒的短停留时间内促进生物质颗粒的气化。
9.权利要求2所述的化学装置，还包括：
在所述太阳热接收器的腔周围的绝热层；其中配置所述接收器具有仅一个或者多个孔并且没有窗玻璃，其中所述多个反应器管被置于所述腔的中心；
设定所述绝热层的厚度以控制自所述腔的传导性热损失，并且将所述定日镜与所述腔中的所述一个或者多个孔对准以及所述孔的大小为在所述一个或者多个孔处具有高于
1000个太阳的高太阳能平均浓度，并且其中设计所述腔的形状，以便所述腔内的平均温度和所述一个或者多个孔处的太阳能平均浓度控制自所述腔的辐射损失；
设定所述孔的设计和取向以及腔工作流体(浮力)，以控制对流性损失，其中所述内部腔壁至少部分地包围所述多个反应器管，以类似于炉起作用，通过辐射在周围传播热通量，并且在所述反应器管上、在方位上和轴向上比其本身具有的入射太阳能辐射产生均匀得多的通量分布，其中对从所述吸收腔壁和多个管辐射的热通量，在所述腔内发生平均影响；和定日镜区域，其在每一天的过程中聚焦移动的阳光，以改变平均的会聚太阳能自西至东集中跨过所述孔并且射在所述反应器管本身的轴上，并且其中1)所述腔的炉效应与
2)所述生物质的颗粒——在其设计的容积负荷下二者趋于使在它们本身之间的能量平均——相结合以产生相当均匀的温度分布以及因此所述生物质颗粒的相当均匀的径向反应分布。
10.权利要求2所述的化学装置，还包括：
每一个所述反应器管的气化反应区域的长度和直径尺寸，连同所述管的布置和量与所述入射的太阳能通量相匹配，以允许高的传热并且在气化温度下产生0.01秒至5秒的快速反应时间，
其中由包括SiC、氧化铝板、氧化铝/SiO2纤维中的一种或者多种的抗高温耐火材料构成所述接收器腔的所述内壁，并且
其中所述多个管的第一个具有与所述多个管的第二个不同的直径，并且其中每一个管的形状是圆柱形的管。
11.权利要求2所述的化学装置，还包括：
在所述腔的壳中的一个或者多个孔并且没有窗玻璃；其中所述多个管中的气化反应区域具有所述管的内部气氛，该内部气氛与存在于所述腔中的环境密封；和
所述反应器管的基本轴向长度，其中所述生物质颗粒沿着预定的路径经过所述反应器管的反应区域，该路径与反应器管轴基本一致，并且完全限制所述生物质颗粒反应物在所
2
述反应器管内，其中所述腔的布置引起来自壁和管的高通量(100-300kW/m)辐射能被引导经过所述反应器管，以与每一个反应器管的反应区域在同一位置。
12.权利要求2所述的化学装置，还包括：
设定容纳所述化学反应器的太阳热接收器周围的绝热厚层，以限制通过自所述接收器的腔传导的热损失，连同设定覆盖接收器孔的可移动绝热门，以限制在不操作期间——包括恶劣的天气或者夜间——的辐射、传导和对流引起的离开腔的热损失，以便当没有会聚的太阳能被引向腔孔时，在12小时期间内所述腔内的温度降低少于400℃，其中所述绝热层和门保持热能以减小1)停工之后加热所述接收器和反应器管所需的时间的量，和2)施加给构造的所述接收器和反应器材料的热冲击和应力。
13.权利要求2所述的化学装置，还包括：
现场的燃料合成反应器，其在地理上置于与所述化学反应器相同的地点上，并且被结合在一起以从所述气化反应接收所述氢和一氧化碳产物，其中所述现场的燃料合成反应器具有入口以在烃燃料合成过程中接收所述氢和一氧化碳产物，该合成过程在所述现场的燃料合成反应器中进行以产生液态烃燃料或者化学品，其中由所述现场的燃料合成反应器产生的所述液态烃是喷气式发动机燃料、二甲醚(DME)、汽油、柴油、混合醇、甲醇、液体形式的合成天然气、烃化学品、以及燃料油的一种或者多种，其中所述现场的燃料合成反应器与所述太阳能驱动的化学反应器结合，允许来自所述定日镜阵列的所述会聚太阳能的一部分以所述液态烃燃料的形式被储存为容易运输并且稳定的化学能源。
14.权利要求2所述的化学装置，其中所述多个反应器管的材料和间接的太阳能加热的气化设计允许组成所述生物质颗粒的生物质类型的原料灵活性，并且消除对于所述化学反应器设计中的放热/吸热反应平衡的任何需要，因为所述会聚的太阳能驱动所述吸热气化反应，并且就内部反应平衡而言，基于辐射的传热平衡使得吸热反应气化相当广泛，并且因此，在所述化学反应器的相同的多个反应器管几何形状中可以使用至少两种或者更多种不同类型的生物质材料，当使用新类型的生物质原料时，这可以消除对于完全再设计的任何需要。
15.权利要求1所述的化学装置，还包括：
一个或者多个进给线，以加入惰性的吸热颗粒，其包括硅石、Carbo HSP或者其他支撑剂，这些夹带所述生物质颗粒，并且其中驱动所述生物质颗粒或者部分反应气体的气化反应的热能来自下列三个来源：1)所述吸热颗粒、2)所述反应器管、和3)所述腔的内壁；
灰和颗粒存储机械装置，其配置来积累所述惰性的吸热颗粒和来自离开所述化学反应器的气化反应的所述生物质的灰残余；和
分离器，其配置来分离所述惰性的吸热颗粒和灰残余与所述气体产物，进入所述灰和颗粒存储机械装置中，该装置存储这些颗粒和灰残余以提取其热，以加热工作流体，该工作流体驱动在进行以热为基础的过程中使用的发电设备或者其他设备。
16.权利要求2所述的化学装置，还包括：
覆盖所述接收器的壳中所述孔的一个或者多个窗玻璃，其中第一窗玻璃由对可见光辐射至少部分地透明但反射红外光辐射的材料构成，这允许来自热的腔的再辐射被捕获并且再引向所述反应器管，提高总效率，其中所述第一窗玻璃由下列材料的一种或者多种构成：
石英、蓝宝石、蓝宝石的平铺片，并用任意数量的抗反射性和反射性涂层涂布以达到期望的一组反射和透射性质，并且可以使用保护性气体净化，并且
其中所述太阳热接收器的室包含所述反应器管的另外的辐射热物质，其具有高温(＞
1400℃)易于存储的材料，该材料吸收所述会聚的太阳能，其中在没有阳光的长时间期间、在装置中周期性运转和停转时间期间所述辐射热物质用于保持所述反应器管是热的，以及在正常操作期间当瞬间太阳能通量可能变化时保持所述反应器中的温度更少瞬变。
17.权利要求2所述的化学装置，还包括：
金属或者陶瓷制成的罩，其悬垂于所述接收器腔的孔之上，以使所述接收器和外部大气之间的对流热运输中断；
由透明的高温(＞1300℃)陶瓷或者高抗热钢材料制成的细网，其覆盖所述接收器腔中的第一孔，以阻止不需要的物体从所述环境进入所述腔，并且