Az Illinois Egyetem kémikusainak sikerült vízből, szén-dioxidból és látható fényből mesterséges fotoszintézissel üzemanyagot előállítani. Azzal, hogy a levegőben lévő szén-dioxidot összetettebb molekulákká  -például propán – alakítják, új lehetőséget kap a napból nyert energia elraktározása – ami jelenleg a technológia egyik legnagyobb visszatartó korlátja.

A növények a napból nyert energia elraktározásához kémiai folyamatok révén a vízből és a szén-dioxidból glükózt állítanak elő. Az új kutatásban a növényekhez hasonlóan ugyanúgy a látható fényspektrum egy részét használják fel egy mesterséges kémiai folyamathoz, aminél arany nanorészecskék által katalizálva különböző összetett szénhidrogéneket képeznek vízből és szén-dioxidból.

Chemistry professor Prashant Jain, left, and chemistry post doctoral research associate Sungju Yu latest research replicates the photosynthesis process that plants use to convert energy. In their lab, they used green laser light that was projected into carbon dioxide to convert the light energy into chemical energy. While only in the laboratory stage, the process could create a process to convert and store energy on a larger scale.

A kutatók kiemelten a hosszú láncú szénhidrogének termelését célozzák, mivel azok folyékony halmazállapotuk miatt jobb energiasűrűségűek, valamint biztonságosabban és olcsóbban szállíthatóak a kisebb gáznemű társaiknál.

Az új technológiához használt katalizátorok kiemelten a zöld fény elnyelését végzik, melynek energiájával látják el a szén-dioxid és a víz reakcióját. A kutatók választása azért esett az arany nanorészecskékre, mivel a felületük előnyös a szén-dioxid számára, jó a fényelnyelő képességük és más fémekhez viszonyítva kevésbé bomlanak vagy degradálódnak.

Amíg a keletkező szénhidrogénekből való energia kinyerés legkézenfekvőbb módja az elégetés, addig ezzel a módszerrel szén-dioxid szabadul fel, ami valamelyest ellensúlyozza a napelemek pozitív környezeti hatását. Azonban a szénhidrátok más, nagyobb hatásfokú és kevésbé hagyományos, felhasználásának lehetőségeit több kutatóintézet is vizsgálja – például üzemanyagcellák formájában.

Amíg a technológia izgalmas lehetőséget jelenthet a zöld energia fejlesztésében, viszont a mesterséges fotoszintézis jelenlegi formája hatásfokban még messze elmarad a növényi fotoszintézishez képest.

A kutatók szerint ennek megoldásában az első lépés a katalizátor hangolása lehet, amit a folyamat felnagyítása jelenthet majd és más új energia technológiákhoz hasonlóan gazdasági szempontból való megtérülésük is kérdéses.