Quang hợp nhân tạo là qui trình công nghiệp tạo ra nhiên liệu và hóa chất từ CO2, nước và ánh nắng mặt trời. Đây là qui trình thiết yếu tạo nền tảng cho một thế giới không còn phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.

Giáo sư Douglas MacFarlane, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: các nhà khoa học trên toàn thế giới đã giải quyết thách thức của quang hợp nhân tạo, tìm hiểu các trình tự cơ bản trong quang hợp và mô phỏng chúng trong qui trình công nghiệp. 

Nếu quá trình quang hợp nhân tạo được phát triển hiệu quả hơn nhiều quá trình quang hợp của thực vật, thì phần lớn nhu cầu năng lượng có thể được đáp ứng nhờ các nhà máy “nhiên liệu mặt trời” triển khai ở bất cứ nơi nào có ánh nắng mặt trời và nước dồi dào.

Điểm mấu chốt của quá trình quang hợp nhân tạo là phát triển các chất xúc tác mới, một chất ô xy hóa nước và chất còn lại hấp thụ và giảm lượng khí CO2.  Các chất xúc tác  khi được kết hợp với vật liệu hấp thụ ánh nắng mặt trời, có thể sản xuất hiệu quả các nhiên liệu như metanol.

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một chất xúc tác quang dựa vào oxit đồng, có bề mặt được gắn các chấm các bon (carbon dot) nhỏ kích thước khoảng 2 nano mét. Vật liệu nanocomposite này có thể chuyển đổi trực tiếp CO2 hòa tan trong nước thành metanol chỉ bằng ánh nắng mặt trời.

Metanol có thể được sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu và cũng là thành phần của nhiều hợp chất các bon như nhựa và dược phẩm.