Đột phá ‘quang hợp nhân tạo’ có thể mang lại năng lượng vô hạn

Những đột phá trong nghiên cứu quang hợp nhân tạo có thể mang đến nguồn năng lượng vô tận cho con người.

Cộng đồng khoa học thế giới đang tìm kiếm cách tạo ra nguồn năng lượng vô hạn. Từ tinh thể Mặt trăng đến các phân tử đ ngược các định luật vật lý, các khả năng đều có ở khắp mọi nơi. Tuy nhiên, giờ đây các nhà nghiên cứu có thể đã tìm ra cách sử dụng quang hợp nhân tạo để khai thác cách thực vật tạo ra năng lượng và sử dụng nó cho chúng ta.

Quá trình này được phát hiện trong một nghiên cứu mới mang tính đột phá. Các nhà khoa học đã mô phỏng thành công quá trình quang hợp tự nhiên để tạo ra khí mê-tan. Loại nhiên liệu đậm đặc năng lượng này chỉ cần nước, carbon dioxide và ánh sáng mặt trời là có thể tổng hợp.

Các nhà nghiên cứu phác thảo phát hiện mới này trong một bài báo mới được xuất bản trên ACS Engineering. Nếu được mở rộng quy mô, quy trình mới này có thể cho phép quang hợp nhân tạo thay thế các tấm pin mặt trời như một nguồn năng lượng sạch và vô hạn chính mà nhiều người đã cố gắng tìm kiếm trong nhiều thập kỷ.

Kazunari Domen dẫn đầu nhóm kỹ sư và họ đã có thể tiến thêm một bước nữa bằng cách phát triển hệ thống tách nước thành khí hydro và oxy bằng ánh sáng mặt trời. Từ đó, họ hy vọng có thể phát triển quy trình để mô phỏng gần hơn hệ thống mà thực vật sử dụng, hấp thụ carbon dioxide và lưu trữ năng lượng từ Mặt trời trong khí mê-tan, về cơ bản hoạt động như một phiên bản quang hợp nhân tạo.

Đó là một hệ thống rất giống với các tấm pin mặt trời. Tuy nhiên, thay vì chỉ khai thác và lưu trữ năng lượng của Mặt trời, họ đã sử dụng cùng một hệ thống quang hợp mà thực vật dựa vào để tạo ra nhiều năng lượng có thể lưu trữ hơn. Tất nhiên, việc mở rộng quy mô hệ thống để đáp ứng nhu cầu của một thành phố sẽ khó khăn hơn và bài báo mà nhóm viết thảo luận về những trở ngại đó và các giải pháp khả thi.

Vì hệ thống dựa vào khí mê-tan để lưu trữ năng lượng của Mặt trời nên điều quan trọng là phải tạo ra một hệ thống không bị rò rỉ. Nếu hệ thống bị rò rỉ, nó sẽ chỉ góp phần tạo ra khí nhà kính từng đe dọa bóp nghẹt hành tinh của chúng ta trong quá khứ, góp phần đáng kể vào biến đổi khí hậu và hiện tượng nóng lên toàn cầu.