Les plantes puisent leur énergie d'une manière qui est très différente de la façon dont les gens obtiennent de l'énergie. Quand un humain a besoin d'énergie, il mange de la nourriture. Quand une plante a besoin d'énergie, il utilise le processus de la photosynthèse à prendre dans le dioxyde de carbone de l'environnement et d'utiliser la lumière du soleil pour la transformer en sucres, qui est le type d'énergie dont il a besoin pour continuer à vivre. Les scientifiques ont travaillé de reproduire le processus de la photosynthèse, en essayant de capter l'énergie du soleil dans un nouveau, efficace et écologique chemin, la recherche de la photosynthèse artificielle a donné des résultats intéressants.
La capacité de produire la photosynthèse artificielle a été annoncé en 2000, bien que la recherche ait été dans les étapes de planification avant. Les chercheurs comptaient sur l'effet Honda-Fujishima, qui a été découvert en 1953 et utilise le dioxyde de titane comme photocatalyseur. Un photocatalyseur accélère les processus relatifs à la lumière et, dans ce cas, l'énergie.
En raison de l'intérêt scientifique et d'affaires dans la photosynthèse artificielle et le désir de nouveaux produits potentiels qui pourraient en découler, le champ de recherche divisé en deux parties. Ce produit deux résultats différents: les cellules photo-électrochimiques et des cellules solaires à colorant. Chaque cellule fonctionne sur des principes différents, mais tente d'obtenir le même résultat: l'énergie artificialphotosynthetic qui peut être exploitée et stockée pour une utilisation ultérieure, qui permettrait de réduire la dépendance du monde sur les sources d'énergie non renouvelables.
Les cellules photo-électrochimiques, également appelés Pécs, utilisent le courant électrique d'eau pour créer de l'hydrogène et de l'oxygène dans un processus appelé électrolyse. L'électricité peut ensuite être stockée dans l'hydrogène, qui est une «source d'énergie», et l'énergie peut être utilisée plus tard, comme dans les piles. Il existe deux types de Pécs, qui utilise des surfaces de semi-conducteurs pour absorber les énergieet aide molécules d'eau split solaires pour l'utilisation de l'énergie. L'autre variété utilise des métaux dissous à dessiner dans l'énergie solaire et démarrer le processus de la photosynthèse artificielle. Les catalyseurs de métaux les plus courants pour ce type de réaction sont le cobalt et le rhodium. Des chercheurs de l'Institut de Technologie du Massachusetts (MIT) ont trouvé ces métaux pour être le plus efficace pour ce genre de travail.
L'autre type de cellule l'objet de recherches, la cellule solaire à colorant, est parfois appelé une cellule ou d'une cellule Graetzel Gratzel. Comme PEC, les cellules de la photosynthèse artificielle à colorant utilisent un semi-conducteur à recueillir l'énergie, généralement silicium. Dans les cellules à colorant, le semi-conducteur est utilisé pour transporter l'énergie collectée, et les photoélectrons, ou des particules d'énergie, sont séparés et exploitée en utilisant des colorants spéciaux. Cellules Grätzel sont considérés comme la forme la plus efficace de la photosynthèse artificielle actuellement disponibles, ainsi que les plus rentables pour la fabrication du. Les inconvénients sont principalement dues à des problèmes de température liées aux colorants liquides, car ils peuvent geler à des températures plus basses et de cesser la production d'énergie, et de développer à des températures plus élevées et pause.
Des recherches sont encore en cours d'exécution dans le domaine de la photosynthèse artificielle, en particulier à la poursuite de la recherche de meilleurs catalyseurs et mécanismes de transport d'énergie. Alors qu'ils ne sont pas la forme la plus efficace de la production d'énergie disponible, il y a un grand intérêt en eux encore en raison de leur potentiel de rendement élevé, faible coût de fabrication et les implications possibles pour l'environnement. Si la photosynthèse artificielle pourrait être rendue accessible et fiable, la dépendance du monde sur les combustibles fossiles non renouvelables pourrait être considérablement réduite.