[发明专利]用于大规模生物水合成、能量产生与贮存和/或表层土修复的方法

说明书

用于生物水合成、能量产生与贮存和/或表层土修复的方法，包括以下步骤：用第一催化剂和第二催化剂对立地进行首次改善，其中，第一和第二催化剂施用给所述立地的至少一部分，使得在约5％(面积)的立地上构建生物能量产生点矩阵；用第一催化剂和第二催化剂对所述立地进行二次改善，其中，第一催化剂和第二催化剂施用给所述立地的至少一部分，使得在约20％(面积)的立地上构建生物能量产生点矩阵；及用第一催化剂和第二催化剂对所述立地进行第三次改善，其中，第一催化剂和第二催化剂施用给所述立地的至少一部分，使得在约75％(面积)的立地上构建生物能量产生点矩阵；其中，对立地进行的首次改善、二次改善和第三次改善中的每个都进行至少一次。

技术领域

本发明涉及用于持续的能量产生的方法，其中，该方法产生作为副产物的水和腐殖化土壤。具体而言，本发明涉及利用由有机物质连续发酵制备的催化剂和生物能量产生机制，该机制可借由该些催化剂向一立地转移。

背景技术

土壤中养分耗竭会对土壤质量和水质产生不良影响，降低作物产量，由此对全球粮食安全和农业可持续发展构成潜在威胁。由于过度耕作、侵蚀、淋滤或养分补充不足，土壤中的养分会耗竭。在土壤、田地、稻田、果园等已发现养分耗竭。土壤的进一步污染，特别是金属污染，可能会导致养分耗竭和/或金属积累，而积累的这些金属可能会通过食物链进行生物累积。

自然形成的土壤中的养分贮量主要集中在腐殖质中，腐殖质是一种动态制造的物质，是肥沃土壤的特征，并且是初始吸收及随后消耗污染物的主要原因。腐殖质还是土壤中水分贮量的主要贮存库。因此，全球土壤耗竭是同时耗竭了腐殖质的贮存储量和动态维持腐殖质的自然机制的实践和过程的一种简单作用。耗竭土壤的主要症状是干燥——随着时间的推移土壤水分储量的流失最终会引起荒漠化。天然贮存土壤中养分的系统也会贮存水。在蓄水能力下降的情况下，蒸散作用会导致土壤干燥化。此外，用于制造和维持土壤中腐殖质储量的系统也用于水的生物制造或水合成。应当理解的是，术语“水合成(hydrosynthesis)”是指能够实现水的生物制造，同时有助于维持土壤水分储量的过程。在发生症状性土壤退化的情况下，随之也会发生干燥和荒漠化。

传统上，将肥料添加到养分耗竭的土壤中来帮助管理作物的养分供给。然而，将肥料添加到耗竭土壤中会加速土壤耗竭，其本身并不有助于土壤养分储量的重建。此外，磷等重要营养成分是有限资源，其加工和输送成本很高。每年添加到耗竭土壤中的磷会导致以植物生长无法利用的形式快速固定施用的养分。磷的可用性需要水的存在。在土壤耗竭并发生干燥的情况下，磷固定会加剧。此外，随着全球变暖和气候模式改变的开始，人们担心更严重、更持久的干旱会加速土壤干燥，进而降低全球农业生产力。

生物制造或衍生的所有和任何物质都完全依赖于对太阳能的直接或间接捕获。导致用于生物结构的有机分子形成的任一过程的效率是用于捕获和贮存支持所述有机分子形成的太阳能的机制的效率水平的函数。因此，用于构建腐殖质并维持土壤中腐殖质储量的有机分子的制造和导致水合成的生物反应都依赖于对太阳能的持续收集、贮存和转移。

因此，如果可以提供这样一种可持续的方法是有利的：其不仅补充养分储量和土壤的总水分含量以及土壤的贮水能力，而且还可以提高土壤或基质持续捕获、贮存和转移太阳能的能力。

应当清楚的是，如果本文引用了现有技术公开文件，则并不意味着承认该参考文献构成澳大利亚或其它任一国家的本领域公知常识的一部分。

发明内容

本发明涉及用于生物水合成、能量产生与贮存和/或表层土修复的方法和系统，可至少部分地克服至少一个上述缺点或提供给消费者有用的或商业选择。

鉴于以上内容，一种形式的本发明在广义上在于一种用于生物水合成、能量产生与贮存和/或表层土修复的方法，包括以下步骤：

(a)用第一催化剂和第二催化剂对立地进行首次改善，其中，所述第一催化剂和所述第二催化剂施用给所述立地的至少一部分，使得在约5％(面积)的立地上构建生物能量产生点矩阵；