ФОТОЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОДЫ НА ВОДОРОД И КИСЛОРОД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕЛАНИНОВ, ИХ АНАЛОГОВ, ИХ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ ИЛИ ИХ ПРОИЗВОДНЫХ В КАЧЕСТВЕ ГЛАВНОГО ЭЛЕКТРОЛИЗИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА

2
+
1. Фотоэлектрохимический процесс генерирования энергии, который включает в себя: воду, по меньшей мере один водорастворимый электролизующий материал, такой, как меланин, носители подвижных электронов и источник энергии; электроны, возбужденные источником энергии, снимаются с внешней части электролизующего материала вовнутрь с последующим генерированием электронов высокой энергии из электронов низкой энергии; эти электроны высокой энергии посредством носителей переходят к реакционным центрам электролизующего материала, где они улавливаются акцептором и переносятся на другой основной акцептор электронов, причем эти ионные взаимодействия зависят от рН, этот перенос электронов высвобождает энергию, которая используется для установления градиента протонов, т.е. образуются положительно заряженный агент или окислитель и отрицательно заряженный агент или восстановитель; таким путем фотоэлектролиз начинается в миллиардную долю секунды после возбуждения; реакция является обратимой, т.е. для образования молекулы О и 4H фотоэлектролиз требует удаления четырех электронов, происходящих из двух молекул воды, это удаление четырех электронов воды требует поглощения четырех фотонов, по одному на каждый электрон; эта реакция является экзергонической и потребляет энергию; с другой стороны, вода образуется, когда фотоны восстанавливают атомы кислорода с атомами водорода, образуя молекулы воды и высвобождая энергию; большее преимущество от этой реакции получают, когда электролизующий материал допирован; температура процесса может быть между 2 и 45°C.
2. Фотоэлектрохимический процесс генерирования энергии по п.1, в котором электролизующим материалом может быть меланин, предшественники меланина, производные меланина, аналоги меланина, варианты меланина, электроактивные, с размером частиц от 1 Å; они могут быть в суспензии, в растворе, в геле, природными или синтетическими, растительного, животного или минерального происхождения, чистыми или смешанными между собой или с органическими или неорганическими соединениями, т.е. допированными, с концентрацией в системе от 0,1 до 100%.
3. Фотоэлектрохимический процесс генерирования энергии по п.1, в котором носители электронов могут быть органическими, такими, как хиноны, и неорганическими акцепторами.
4. Фотоэлектрохимический процесс генерирования энергии по п.1, в котором источником энергии является естественный свет или любой другой источник с длиной волны от 200 до 900 нм, концентрированный, когерентный или рассеянный, другими источниками энергии, которые могут быть использованы, являются кинетическая энергия, такая, как механическое движение, звук или ультразвук в интервале 1 МГц, или магнитные поля и другие.
5. Фотоэлектрохимический процесс генерирования энергии по п.1, в котором диапазон рН составляет от 2 до 9, предпочтительно около 7.
6. Применение меланина, предшественников меланина, производных меланина, аналогов меланина, вариантов меланина в качестве электролизующего материала для генерирования энергии в фотоэлектрохимическом процессе с получением альтернативных продуктов восстановления.
7. Применение меланина по п.6, при котором фотоэлектрохимический процесс генерирует электрическую энергию или накапливает ее, как батарея или аккумулятор.
8. Применение меланина по п.6, при котором фотоэлектрохимический процесс альтернативно генерирует восстановление диоксида углерода, сульфатов и нитратов.
2
9. Применение меланина по п.6, при котором фотоэлектрохимический процесс генерирует молекулярный О и альтернативно путем неполного восстановления кислорода могут быть получены супероксид-анион, пероксид водорода и гидроксилы.
10. Устройство для осуществления фотоэлектрохимического процесса производства или накопления энергии посредством электролизующего агента, такого, как меланин, включающее в себя: ячейку, объединяющую полупроводниковый материал и электролизатор воды внутри монолитной конструкции, источник энергии с электродами, которые могут иметь линзы, чтобы сделать возможным концентрирование или селекцию источника энергии, причем в приборе могут быть применены магнитные поля с интенсивностью от низкой до значительной.
11. Устройство для осуществления фотоэлектрохимического процесса производства или накопления энергии посредством электролизующего агента, такого, как меланин, по п.10, в котором ячейка изготовлена из материала, который делает возможной передачу электромагнитных волн для активации системы реагентов, причем такая ячейка может быть сегментированной, использованные материалы имеют окислительно-восстановительные свойства; объем может составлять по меньшей мере 1 мкл, парциальные давления газов внутри ячейки могут быть в интервале от 0,1 мм рт.ст. до давления в 4 атмосферы.
12. Устройство для осуществления фотоэлектрохимического процесса производства или накопления энергии посредством электролизующего агента, такого, как меланин, по п.10, в котором линзы могут быть двояковыпуклыми микролинзами с одной стороны (стороны, обращенной к свету, для концентрирования его) и плоскими с другой стороны, причем сила этих микролинз находится в интервале от 0,1 до 100 диоптрий.
13. Устройство для осуществления фотоэлектрохимического процесса производства или накопления энергии посредством электролизующего агента, такого, как меланин, по пп.10-12, которое при накоплении электрической энергии работает как батарея или аккумулятор.