Lá nhân tạo có thể sản xuất ra xăng và khí me6tan từ khí CO2 và ánh sáng mặt trời đã được các nhà khoa học Mỹ phát triển thành công.
Theo Iflscience, nhóm phát triển cho rằng đây là một trong những bước tiến quan trọng trong việc tái sử dụng lại nhiên liệu để phục vụ mọi nhu cầu của con người từ giao thông vận tải đến sửa ấm mà không làm gia tăng khí thải nhà kính.
Bước đột phá này được công bố trong tạp chí Proceedings tháng 8 của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ, do Peidong Yang và đồng nghiệp tại Viện Năng lượng và Khoa học Nano Kavli, đại học California, Berkeley, nghiên cứu.
Đây là công nghệ dựa trên quá trình quang hợp tự nhiên của cây xanh, mô phỏng theo quá trình chuyển hóa từ nước và CO2 thành đường và các chất hữu cơ. Bằng cách tinh chỉnh lại quá trình này bằng quang hợp nhân tạo mà ta có thể thu được sản phẩm như mong muốn.
Bằng chứng cho việc này là họ đã có thể tạo được khí mêtan thay vì đường từ CO2. Qúa trình quang hợp nhân tạo này dựa trên sự kết hợp của vi khuẩn và các sợi nano bán dẫn. Chất vô cơ là chất xúc tác, hydro được tách ra từ nước được tế bào sống sử dụng và chuyển khí CO2 thành các hóa chất ví dụ như metan.
“Chúng tôi có thể tạo electron từ ánh sáng một cách hiệp quả, nhưng các hệ thống của chúng tôi trước đây luôn bị hạn chế bởi hóa tổng hợp”, ông Yang cho biết. “Một trong những mục đích của thí nghiệm này là để chứng tỏ rằng chúng ta có thể tích hợp xúc tác vi khuẩn với công nghệ bán dẫn. Điều này cho phép chúng ta hiểu và tối ưu hóa một hệ thống quang hợp thực sự mang tính nhân tạo”.
Hồi đầu năm một hệ thống tương tự được tạo ra bởi Yang và nhóm của ông đã sản xuất thành công một thành phần của xăng là butanol cùng các vật liệu hóa sinh khác nhau. Tiếp theo, nhóm sẽ tạo ra một hệ thống nhân tạo không cần dùng đến vi khuẩn. Hệ thống này mô phỏng lại quá trình quang hợp tự nhiên, mục tiêu cuối cùng là sản xuất nhiên liệu lỏng có thể sử dụng với số lượng lớn.
“Bắt chước thiên nhiên một cách máy móc và dập khuôn không phải là điều chúng tôi hướng tới”, Ted Sargent, phó trưởng khoa Khoa học Ứng dụng và Kỹ thuật tại Đại học Toronto cho biết. “Thay vào đó, chúng tôi muốn học hỏi từ tự nhiên, từ những nguyên tắc của tự nhiên để tạo nên một chất xúc tác có hiệu suất thuyết phục và có tính chọn lọc, và sau đó sử dụng những hiểu biết này để tạo ra các giải pháp công nghệ tốt hơn”.
Cho nên hiện này mặc dù chưa thể sử dụng hệ thống quang hợp nhân tạo này để cung cấp nhiên liệu cho hoạt động của con người, nhưng có thể xem đây là một bước tiến đáng kể để thực hiện được mục tiêu đó.
Vnexpress