Hvis kunstig fotosyntese har en virkningsgrad på 8%, kunne jordens energibehov dækkes af overfladearealet svarende til de sorte cirkelskiver på jordoverfladen.[1] Kunstig fotosyntese ville sagtens kunne anvendes i Danmark, men der skal så anvendes ca. dobbelt areal, i forhold til tættere ved ækvator og vi skal gemme energien f.eks. i form af syntetisk brændstof fra sommerhalvåret til vinterhalvåret.
Fotokatalytisk vandspaltning til hydrogen og oxygen under brug af solenergi, indregnes også som en del af kunstig fotosyntese, da fotosyntesens fotosystem II netop fraspalter hydrogenioner (protoner).
Da kunstig fotosyntese får sin energi fra solen kan den givne proces udføre CO2-neutral energilagring.
Vindmøller og solceller tilsammen med CO2-indvindende CO2-neutral energilagring med O2 som affaldsstof, har samme virkning som kunstig fotosyntese, da både solceller og vindmøller får deres energi direkte eller indirekte fra solenergi.
Mange forskere forsker i kunstig fotosyntese:
2016
Forskere ved University of Illinois at Chicago har lavet en solcelle med wolframdiselenid-nanoflager, som kan omdanne CO2 og H2O til CO og H2 (syntesegas) - pt med en virkningsgrad på 6%.[2]
2014
Amin Salehi-Khojin et al. ved University of Illinois at Chicago har udviklet en totrins katalytisk proces, der anvender MoS2 og en ionisk væske, som kan katalysere CO2 (og H2O?) til syngas (CO og H2). Forholdet mellem dannet CO og H2 kan let reguleres.[3]
2013
Prof. Dr. Roel van de Krol et al. har lavet en prisgunstig, stabil og effektiv solcelle baseret på et rimelig lettilgængeligt metaloxid (BiVO4, bismut-vanadium-tetraoxid), som afleverer energien i brint (og ilt).[4]
2012
Videnskabsfolk ved École Polytechnique Fédérale de Lausanne har lavet en ny fotokatalytisk vandspaltning baseret på billig rust.[5]
Forskere ved University of Rochester har syntetiseret en stabile CdSe-kvanteøer og en nikkel katalysator, som muliggør en effektiv fotokatalytisk vandspaltning.[6]
2010
Mitsubishi udvikler sin egen kunstige fotosyntese som anvender sollys, vand og CO2 til "create the carbon building blocks from which resins, plastics and fibers can be synthesized".[7]
UCSC fremviser en synergieffekt mellem TiO2 og CdSe kvanteøer til soldreven hydrogen fremstilling.[8][9]
Et prototype solapparat som kan transformere H2O og CO2 til CO og H2. Virkningsgraden for prototypen er 0,7-0,8%, men prototypens varmeisolation er ikke optimal.[10]
Leibniz Institute for Catalysis rapporterer billige iron carbonyl complexes.[13][14]
University of East Anglia fremstiller en guld elektrode dækket af lag af indiumfosfid nanopartikler til sol-til-hydrogen med en effektivitet på 60%.[15]
2008
Jülich videnskabsfolk har syntetiseret en stabilt uorganisk metalkluster som muliggør en effektiv fotokatalytisk vandspaltning.[16]
MIT kemikeren Daniel G. Nocera, lederen af MIT's Solar Revolution ProjectArkiveret 28. marts 2014 hos Wayback Machine, og postdoc fellow Matthew Kanan kan have reduceret materialeudgiften til vandspaltning betydeligt ved at erstatte det dyre platin med det billig kobolt og fosfat. Gennembruddet kan kombineres med arbejdet gjort af kemiker Bjorn Winther-Jensen ved Monash University i Australien i udvikling af lavpris elektrisk ledende polymerer der har et stort overfladeareal.[17][18]
Et forskerhold under ledelse af dr. Hideki Koyanaka ved universitetet i Kyoto afslørede en proces, baseret på mangandioxid, som kunne opfange CO2 300 gange mere effektivt end planterne[22] (resultatet skal bekræftes ved offentliggørelse i et videnskabeligt tidsskrift).
Ved at anvende en halvleder og to tynde lag katalysatorer har Aaron Sathrum og Clifford Kubiak kunnet splitte carbondioxid til oxygen og carbonmonoxid.[23]
University of Illinois at Chicago. (2014, July 30). New catalyst converts carbon dioxide to fuel. ScienceDaily Citat: "...Amin Salehi-Khojin, UIC professor of mechanical and industrial engineering, and his coworkers developed a unique two-step catalytic process that uses molybdenum disulfide and an ionic liquid to "reduce," or transfer electrons, to carbon dioxide in a chemical reaction. The new catalyst improves efficiency and lowers cost by replacing expensive metals like gold or silver in the reduction reaction..."With this catalyst, we can directly reduce carbon dioxide to syngas without the need for a secondary, expensive gasification process," he said. In other chemical-reduction systems, the only reaction product is carbon monoxide. The new catalyst produces syngas, a mixture of carbon monoxide plus hydrogen...The proportion of carbon monoxide to hydrogen in the syngas produced in the reaction can also be easily manipulated using the new catalyst, said Salehi-Khojin..."
Helmholtz Association of German Research Centres (2013, July 29). Best of both worlds: Solar hydrogen production breakthrough. ScienceDaily Citat: "..."Basically, we combined the best of both worlds," explains Prof. Dr. Roel van de Krol, head of the HZB Institute for Solar Fuels: "We start with a chemically stable, low cost metal oxide, add a really good but simple silicon-based thin film solar cell, and -- voilà -- we've just created a cost-effective, highly stable, and highly efficient solar fuel device."...We found that more than 80 percent of the incident photons contribute to the current, an unexpectedly high value that sets a new record for metal oxides"..."
