Đột phá trong quang hợp nhân tạo có thể tạo ra năng lượng vô hạn

Cộng đồng khoa học đang nỗ lực tìm kiếm cách tạo ra năng lượng vô hạn. Một phát hiện đột phá để khai thác cách thực vật tạo ra năng lượng, có thể là "phao cứu sinh" cho loài người.

Từ tinh thể mặt trăng đến các phân tử không tuân theo các định luật vật lý, con người đang tìm kiếm mọi cách ở mọi nơi để lấp đầy thiếu hụt năng lượng đang là nguy cơ trước mắt trong tương lai không xa.

Giờ đây, với kết quả của một nghiên cứu mới về cách thực vật tạo ra năng lượng, chúng ta có thể đã tìm ra cách bù đắp cho sự thiếu hụt đó nhờ khai thác quang hợp nhân tạo.

Thực vật dựa vào một hệ thống gọi là quang hợp để tạo ra năng lượng và thức ăn. Các nhà khoa học hy vọng chúng ta có thể bắt chước quá trình đó để tạo ra nguồn năng lượng vô hạn (Ảnh: scimmery1/Adobe).

Trong nghiên cứu đột phá này, các nhà khoa học đã mô phỏng thành công quá trình quang hợp tự nhiên để tạo ra khí methane. Loại nhiên liệu giàu năng lượng này chỉ cần có nước, carbon dioxide và ánh sáng mặt trời.

Theo các nhà nghiên cứu, nếu được mở rộng quy mô, quy trình mới này sẽ cho phép chúng ta dùng quang hợp nhân tạo thay cho các tấm pin mặt trời như một nguồn năng lượng sạch vô hạn mà con người đã tìm kiếm trong nhiều chục năm qua.

Giáo sư Kazunari Domen ở Trường đại học Tokyo, Nhật Bản, là trưởng nhóm nghiên cứu. Ông và các đồng nghiệp đã thí nghiệm thành công 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 này để mô phỏng giống hơn nữa hệ thống mà thực vật sử dụng, hấp thụ carbon dioxide và lưu trữ năng lượng mặt trời trong khí methane. Về cơ bản có thể hiểu đây là 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 mặt trời, nhóm nghiên cứu đã sử dụng thêm một hệ thống quang hợp mà thực vật dựa vào để tạo ra nhiều năng lượng lưu trữ hơn.

Tất nhiên, việc mở rộng quy mô hệ thống để đáp ứng nhu cầu năng lượng của một thành phố sẽ đòi hỏi vượt qua nhiều khó khăn để đạt được mức độ khả thi thực tiễn.

Vì hệ thống này dựa vào khí methane để tích trữ năng lượng mặt trời, nên điều thiết yếu là phải tạo ra một hệ thống không rò rỉ. Nếu hệ thống bị rò rỉ, nó sẽ góp phần làm tăng lượng khí nhà kính trong khí quyển vốn đang là một vấn đề đe dọa hành tinh của chúng ta, đó là gây ra biến đổi khí hậu và ấm lên toàn cầu.

Vì thế, nếu phát minh đột phá này được nghiên cứu sâu hơn để có biện pháp đảm bảo tính khả thi cũng như an toàn thì chúng ta hoàn toàn có thể hy vọng ở một giải pháp vô cùng tích cực cho vấn đề an ninh năng lượng toàn cầu.