Các chuyên gia cho biết, một cách để bắt chước quá trình quang hợp tự nhiên có thể được sử dụng làm giảm mức độ cacbon đioxit trong khí quyển và động cơ điện của chúng ta. Quá trình này rất quan trọng đối với thực vật vì nó chuyển đổi cacbon đioxit và nước thành năng lượng, với sự trợ giúp từ ánh sáng mặt trời. Hiện tại được nhân rộng và thích nghi để sản xuất nhiên liệu lỏng. Phản ứng tạo ra propan có năng lượng cao và hữu ích cho việc cung cấp năng lượng cho động cơ. Nếu nó có thể được tái sản xuất trên quy mô lớn, sẽ làm giảm lượng cacbon đioxit dư thừa và sử dụng ánh sáng mặt trời để sản xuất các hóa chất năng lượng cao cung cấp năng lượng cho ô tô và máy bay.

Các nhà khoa học cho biết nhiên liệu lỏng tốt hơn khí đốt vì chúng dễ vận chuyển và an toàn hơn. Quang hợp tự nhiên là quá trình thực vật xanh sử dụng năng lượng từ mặt trời cũng như nước trong đất và cacbon đioxit trong không khí để tạo ra thức ăn dưới dạng glucose đậm đặc năng lượng - một dạng đường. Chất diệp lục là chất xúc tác đằng sau phản ứng, cũng như là sắc tố làm cho cây xanh và cũng hấp thụ ánh sáng mặt trời. Tuy nhiên, thay vì diệp lục, các nhà khoa học đang tái tạo phản ứng trong phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng kim loại để hấp thụ năng lượng ánh sáng. Năng lượng này thúc đẩy sự chuyển điện tử và proton trong các phản ứng hóa học giữa CO2và nước.

Các nhà nghiên cứu từ Illinois tại Urbana-Champaign - Hoa Kỳ, đã phát hiện ra rằng các hạt nano vàng hoạt động đặc biệt tốt như một chất xúc tác trong quang hợp nhân tạo. Bề mặt của chúng tương tác tốt với cacbon đioxit và có hiệu quả trong việc hấp thụ ánh sáng. Hơn nữa, do thiếu phản ứng của vàng, nó không bị phá vỡ hoặc biến chất sau nhiều vòng sử dụng như các kim loại khác.

Đồng tác giả nghiên cứu - TS Prashant Jain, cho biết: Nhiên liệu lỏng là lý tưởng vì chúng dễ vận chuyển, an toàn và tiết kiệm hơn so với khí đốt, chúng được tạo ra từ các phân tử chuỗi dài, chứa nhiều liên kết hơn, giúp đóng gói được nhiều hơn”. Có một số cách mà năng lượng được lưu trữ trong hydrocarbon có thể thu giữ lại được và chuyển hóa thành nhiên liệu. Tuy nhiên, phương pháp đốt thông thường - đốt cacbon đioxit, cuối cùng tạo ra nhiều cacbon đioxit hơn. Chúng có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho pin nhiên liệu để sản xuất dòng điện và điện áp. Có những phòng thí nghiệm trên khắp thế giới đang cố gắng tìm ra cách chuyển đổi hydrocarbon thành điện năng có thể được tiến hành hiệu quả.

Hiện tại, quá trình quang hợp nhân tạo không còn hiệu quả như ở thực vật và các nhà khoa học thừa nhận họ vẫn cần tinh chỉnh chất xúc tác để tăng hiệu quả của các phản ứng hóa học. Sau này, họ hướng đến việc làm cho quá trình thương mại trở nên khả thi.

TS Jain nói thêm: Sau đó, chúng ta có thể bắt đầu công việc khó khăn để xác định cách tiến hành mở rộng quy trình. Và, giống như bất kỳ công nghệ năng lượng độc đáo nào, cũng sẽ có nhiều câu hỏi khả thi về kinh tế được trả lời. Trước đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học Illinois tại Urbana-Champaign và Đại học California, Berkeley đã hợp tác để làm cho cây trồng hấp thụ ánh mặt trời nhanh hơn, điều này có thể dẫn đến năng suất cây trồng tốt hơn.

Nguồn: NASATI