随着人们对能源的需求越来越大，追寻可再生能源越来越迫在眉睫。太阳能是一种可再生能源，其应用也越来越广泛。但是，迫于当前科技的局限性，太阳能在很多领域仍然无法取代石油这种传统能源。

在自然界中，应用光能的典范便是光合作用。大多数植物、藻类以及某些细菌，通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量，不仅能够维持自身的需求，也为食物链的特定消费者提供了能量来源，还在不同程度上维持了地球上的氧气与二氧化碳的平衡。

自然界不仅有丰富的资源，还蕴藏着丰富的知识，以及拥有着能够激发人们无尽灵感与想象力的空间。人工光合作用，是近年来越来越被看好的一项技术，它主要的研究目的是模仿自然界的光合作用，来实现对太阳能的转化、存储以及应用。

显微镜下的叶绿体

今年五月份报道的一项新研究，科学家们成功地构建了“人工叶绿体”（叶绿体是高等植物和一些藻类进行光合作用的主要场所），它不仅可以提供细胞大小的光合活性区室，还能够捕获并转化温室气体——二氧化碳。详情请参见人工叶绿体，能量的发动机。

最近，来自剑桥大学，东京大学以及信州大学的一组科学家团队，发明了一种无线设备，能够利用太阳光，将二氧化碳和水转化为甲酸和氧气。

人工光合作用最为关键的一步是将水分子裂解（氧化）为氧气、氢离子、电子。在这项最新的报道中，转化太阳能的无线设备，其核心部件为一块负载了光催化体系的薄片，其主要的活性成分为半导体粉末。在这种半导体粉末中，经氧化钌（RuO2）修饰的钼掺杂的BiVO4部分对水有着较强的氧化能力；另一部分中，经镧、铑掺杂的SrTiO3则扮演着“吸光剂”的角色。

此项新技术所提供的光能-甲酸的转化效率为0.08±0.01%，产物甲酸的选择性则高达97±3%。装置采用无线方式工作，并以水作为电子供体，因此对二氧化碳的利用技术提供了一种多样化的新策略，并有望成为一种可放大且可持续的工业化技术。