Nhiên liệu lỏng như hydro có nhiều lợi thế hơn so với pin thông thường, bởi chúng vừa nhẹ, lại bớt cồng kềnh hơn. (Ảnh minh họa).
Quang hợp là một quy trình tự nhân rất quan trọng, có nhiệm vụ cung cấp nguồn sống cho không chỉ thực vật, mà toàn bộ những sinh vật sống trên trái đất – bao gồm cả con người chúng ta. Khi thực vật chuyển hóa carbondioxide và nước thành Cacbohydrat, chúng tự nuôi dưỡng bản thân và thải khí Oxy ra không khí giúp ta hít thở.
Thế nhưng nếu như ta “đánh cắp” cuốn sách của thiên nhiên và tự mình tìm ra cách để sử dụng ánh nắng mặt trời nhằm sản xuất ra hydro cho nhiên liệu? “Nếu như thực hiện được, thì đó chẳng khác gì điều kỳ diệu của cuộc sống cả”, Bill Gates chia sẻ với tờ Reuters, “Bởi vì với chất lỏng, pin không gặp phải vấn đề ngưng đọng sau một thời gian không sử dụng. Bạn có thể chứa nó trong một bình đựng lớn và đốt nó bất khi nào bạn muốn".
Quang hợp Nhân tạo được kỳ vọng sẽ có khả năng tách nước ở biển, hay thậm chí ở cả những con sông, thành các nguyên tố như hydro, oxy và carbon nhờ ánh sáng mặt trời. Hydro sản xuất ra từ quá trình Quang hợp Nhân tạo hiện đã được sử dụng làm pin nhiên liệu cho xe điện, và nó cũng được áp dụng để lưu trữ năng lượng mặt trời. Nhiên liệu lỏng như hydro có nhiều lợi thế hơn so với pin thông thường, bởi chúng vừa nhẹ, lại bớt cồng kềnh hơn.
Kết hợp những nguyên tố thu được nhờ Quang hợp Nhân tạo với số lượng nhất định sẽ tạo ra methanol, chất được sử dụng để làm nhiên liệu cho động cơ đốt. Trung Quốc chính nhà nơi tiêu thụ methanol lớn nhất thế giới, họ hòa nó với xăng ở tỉ lệ 15% hoặc thấp hơn ở các trạm xăng để bán cho các phương tiện đi lại thông thường, và con số này có thể lên tới 85% đối với xe minivan.
Một biến thể của quá trình Quang hợp Nhân tạo cũng được sử dụng để tạo ra vi khuẩn từ nitro nhờ trao đổi chất, nhằm hình thành phân bón ngay trong lòng đất - một kỹ thuật có thể tăng sản lượng thu hoạch ở nhiều nơi mà không cần phải có phân bón thông thường. Sau này, những loại vi khuẩn này sẽ “hấp thụ” hydro do quá trình Quang hợp Nhân tạo cung cấp để cho ra nhiều sản phẩm khác nhau, bao gồm thuốc men, phân bón, nhiên liệu và cả nhựa nữa, kết quả thu được dựa trên công nghệ tái tổ hợp ADN của vi khuẩn.
Khó khăn lớn nhất của Quang hợp Nhân tạo đó chính là quá trình tự nhiên (gốc) không mang lại hiệu quả cao. Thực vật chỉ chuyển hóa khoảng 1% carbon và nước thành cacbohydrat. Con số này đã được nhân lên tới 10 lần trong phòng thí nghiệm, thế nhưng các nhà nghiên cứu ở Đại học Monash, Melbourne, Úc đã chạm mốc 22%.
Trong khi đó, Bill Gates, người luôn ủng hộ phát triển các công nghệ mới nói chung và Quang hợp Nhân tạo nói riêng – đã thành lập Liên minh Đột phá Năng lượng, một tổ chức toàn cầu gồm những nhà đầu tư muốn đóng góp vào những dự án nghiên cứu lấy vốn của chính phủ liên quan đến năng lượng sạch. Ông nhận thấy sự phát triển cũng những loại hình năng lượng mới như Quang hợp Nhân tạo là một điều thiết yếu, và hy vọng trong tương lai sẽ có nhiều những phát minh mới mang lại thay đổi tích cực như thế này nữa. “Chúng ta cần chứng minh cho toàn thế giới thấy rằng những giải pháp thay thế này có thể mang lại lợi ích rất nhiều về mặt kinh tế”, ông chia sẻ với tờ Big Think.