[发明专利]人工光合作用

权利要求书

1.一种用于在包含碳和氢的有机化合物中储存太阳能的方法，所述的方法包括以下步骤：

(i)提供水源和碳源；

(ii)在碳源存在下，使用太阳能的一种形式活化来自水源的水；

(iii)将碳源转化成包含碳和氢的有机化合物，所述的有机化合物具有比碳源较高的能量含量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中水源包含水和至少一种污染物。

3.根据权利要求2所述的方法，其中水源包含废水。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中水源包含海水。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(ii)包含形成氢自由基；氢分子或者它们的混合物。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中碳源选自由煤；合成聚合物废料；CO；CO₂；和它们的混合物组成的组。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中太阳能的形式选自由光电能；微波能；光子能；和它们的组合组成的组。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中太阳能在光子增强热电子发射(PETE)法中被转化。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中太阳能在集中太阳能热(CST)法中被转化。

10.根据权利要求9所述的方法，其中CST法被用于将水分解为氢和氧，所述氢在所述方法的步骤(iii)中使用。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(iii)在催化剂的存在下进行。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述的催化剂是无机催化剂。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(iii)包括Fischer-Torpsch反应。

14.根据权利要求13所述方法，其中步骤(iii)在Fischer-Torpsch催化剂存在下进行。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述的催化剂包含Ni、Fe、Co、Ru、Ce或它们的组合。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(iii)包含Sabatier反应。

17.根据权利要求16所述的方法，其中步骤(iii)在Sabatier催化剂存在下进行。

18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(iii)在包含无机氧化物或者氢氧化物的催化剂的存在下进行。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述催化剂选自由水滑石；类水滑石的材料；粘土；氧化铝；层状氢氧化物的盐；混合金属氧化物；以及这些材料的煅烧产物组成的组。

20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤(iii)中产生的包含碳和氢的有机化合物包含烃；碳水化合物；或者烃和碳水化合物的混合物。

21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步产生适用于农业的水。

22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步产生适用于人类使用的水。

23.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：

(iv)将有机化合物转化为电能。

24.根据权利要求23所述的方法，其中步骤(iv)在发电装置中进行，优选燃料电池。

25.根据权利要求23或24所述的方法，其中有机化合物包含甲醇。