Badacze, kierowani przez prof. Erwina Reisnera, od lat pracowali nad urządzeniami naśladującymi proces konwersji energii słonecznej w energię chemiczną. W najnowszym projekcie po raz pierwszy udało się opracować system, który działa w warunkach zbliżonych do naturalnych – bez zewnętrznego zasilania elektrycznego i toksycznych rozpuszczalników. Kluczowy był nowy typ fotokatalizatora, zbudowany z warstwy miedzi i palladu osadzonej na półprzewodniku z krzemu, który skutecznie pochłania światło słoneczne i uruchamia reakcje redukcji CO₂. Urządzenie przypomina cienką płytkę zintegrowaną z mikroreaktorem, przez który przepływa mieszanina wody i dwutlenku węgla. Pod wpływem promieniowania słonecznego fotony generują w półprzewodniku pary elektron-dziura, a następnie elektrony biorą udział w reakcji redukcji CO₂. W zależności od konfiguracji katalizatora uzyskuje się różne produkty – od kwasu mrówkowego po bardziej złożone związki organiczne. Co istotne, proces odbywa się w temperaturze pokojowej, bez dodatkowych źródeł ciepła i bez użycia energii z zewnątrz. Zespół z Cambridge wykazał, że wydajność przekształcania światła w energię chemiczną przekracza 1%, co w skali laboratoryjnej jest znaczącym wynikiem dla tego typu reakcji. Choć wydaje się to wartość niewielka, należy pamiętać, że naturalna fotosynteza roślin osiąga sprawność rzędu 0,5 – 1%, co oznacza, że system opracowany przez badaczy jest porównywalnie skuteczny, a jednocześnie daje produkty o znacznie większej wartości energetycznej niż cukry.

W praktyce taka technologia mogłaby pozwolić na produkcję paliw syntetycznych lub surowców chemicznych z wykorzystaniem jedynie energii słonecznej i gazów odpadowych z przemysłu. Zamiast magazynować dwutlenek węgla pod ziemią możliwe byłoby jego bezpośrednie przetwarzanie w substancje, które mogą zastąpić produkty ropopochodne. W dłuższej perspektywie naukowcy liczą na to, że rozwiązania inspirowane sztuczną fotosyntezą będą częścią gospodarki o obiegu zamkniętym, w której emisje CO₂ nie będą odpadem, lecz cennym surowcem. Kolejnym wyzwaniem pozostaje zwiększenie stabilności i skali procesu. Obecne prototypy działają przez kilka godzin, a ich moc produkcyjna jest ograniczona do miligramowych ilości substancji. Badacze prowadzą więc prace nad nowymi materiałami, które mogłyby utrzymać aktywność katalityczną przez wiele dni i w większych reaktorach. Trwają także próby integracji „sztucznego liścia” z systemami fotowoltaicznymi i zbiornikami magazynującymi CO₂, co pozwoliłoby stworzyć samowystarczalne moduły konwersji.

Choć technologia wciąż znajduje się na etapie badań podstawowych, jej znaczenie jest nie do przecenienia. Oferuje alternatywną ścieżkę przemysłowej syntezy związków organicznych, która nie wymaga eksploatacji surowców kopalnych ani wysokich nakładów energetycznych. To kolejny dowód na to, że inspiracja naturą może prowadzić do rozwiązań nie tylko ekologicznych, ale i realnie użytecznych w gospodarce opartej na zrównoważonym rozwoju.