Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge đã phát triển một thiết bị tiên tiến, được ví như "lá nhân tạo", hoạt động bằng năng lượng mặt trời nhằm mô phỏng quá trình quang hợp tự nhiên. Sáng chế sinh học lai này có khả năng chuyển đổi trực tiếp ánh sáng, nước và khí carbon dioxide (CO₂) thành formate, một dạng nhiên liệu sạch có tiềm năng lớn. Bước tiến này mang ý nghĩa quan trọng, đặc biệt nhắm vào ngành công nghiệp hóa chất, lĩnh vực hiện đang chiếm khoảng 6% lượng phát thải carbon toàn cầu.
Thiết bị lai sinh học này là sự kết hợp tinh tế giữa chất bán dẫn hữu cơ có khả năng hấp thụ ánh sáng và các enzyme vi sinh. Sự tích hợp này cho phép hệ thống vận hành độc lập mà không cần đến các thành phần độc hại hay kém ổn định thường thấy trong các công nghệ trước đây. Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đã xác nhận hiệu suất chuyển hóa CO₂ thành formate một cách hiệu quả. Một phát hiện đáng chú ý là formate thu được sau đó đã được sử dụng ngay lập tức trong một chuỗi phản ứng "domino" để tổng hợp một hợp chất dược phẩm có giá trị với độ tinh khiết và năng suất cao.
Giáo sư Erwin Reisner, người đứng đầu nhóm nghiên cứu, nhấn mạnh tầm quan trọng của công trình này đối với việc xây dựng một nền kinh tế bền vững và tuần hoàn. Ông khẳng định việc "phi carbon hóa" ngành hóa chất, vốn sản xuất vô số sản phẩm thiết yếu, là điều tối quan trọng. Ngành hóa chất là xương sống của kinh tế toàn cầu, cung cấp từ thuốc men, nhựa dẻo cho đến các chất tẩy rửa. Công nghệ lá nhân tạo này mở ra một con đường bền vững để sản xuất các mặt hàng cần thiết này, hứa hẹn cắt giảm đáng kể dấu chân carbon của ngành.
Sự tiến bộ này không chỉ là một thành tựu kỹ thuật mà còn là tín hiệu về khả năng chuyển hóa những thách thức hiện tại thành cơ hội. Việc chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch sang các nguồn năng lượng sạch đang là xu hướng tất yếu. Mặc dù các nghiên cứu trước đây về quang hợp nhân tạo đã đạt được những kết quả nhất định, thiết bị mới này, với sự tích hợp enzyme và chất bán dẫn hữu cơ, mang lại sự ổn định và hiệu quả cao hơn trong việc tạo ra các hợp chất trung gian có thể sử dụng trực tiếp. Nghiên cứu này, được hỗ trợ bởi các tổ chức uy tín như A*STAR, Hội đồng Nghiên cứu Châu Âu và UK Research and Innovation, là minh chứng cho thấy việc áp dụng các nguyên lý của tự nhiên có thể dẫn đến những giải pháp mạnh mẽ, kiến tạo nên một chu trình sản xuất khép kín.