Quang hợp là quá trình cây sử dụng năng lượng từ ánh nắng mặt trời để chuyển CO2 và nước thành cái gì?

Theo Science Alert, quang hợp là quá trình quan trọng của thực vật, chuyển quang năng thành hóa năng kết hợp với CO2 để phát triển và thải ra oxy. Công trình nghiên cứu về đảo ngược quang hợp đăng tải trên tạp chí khoa học Nature ngày 4/4.

Theo nhóm nghiên cứu của trường Đại học Copenhagen, quá trình này được thực hiện bằng cách giữ ánh sáng Mặt Trời trong các phân tử diệp lục như thực vật làm trong tự nhiên. Sau đó, enzyme tự nhiên monooxygenases từ vi khuẩn và nấm mốc được thêm vào, cho phép quang năng phá vỡ sinh khối thực vật, tạo ra năng lượng và hóa chất. Có nhiều dấu hiệu cho thấy vi khuẩn và nấm mốc cũng sử dụng quá trình này để lấy chất dinh dưỡng và đường từ thực vật.

Nghiên cứu này có ý nghĩa rất lớn trong các ngành công nghiệp chế tạo nhiên liệu sinh học, nhựa và các sản phẩm công nghiệp. Nếu có thể sử dụng quang hợp ngược, các nhà máy có thể đẩy nhanh quá trình sản xuất trong khi cắt giảm được lượng khí thải ô nhiễm, vấn đề cần phải được giải quyết nếu con người tiếp tục muốn sinh sống trên Trái Đất.

"Hiện tượng này vẫn đang xảy ra ngay trước mắt chúng ta nhưng chẳng ai để ý. Quang hợp không chỉ giúp thực vật phát triển, một nguyên lý tương tự cũng có thể được sử dụng để tạo ra các chất hóa học", Claus Felby, một thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết.

"Nói cách khác, ánh sáng Mặt Trời trực tiếp điều khiển các quá trình hóa học".

Về bản chất, đây là quá trình đảo ngược của quang hợp tự nhiên.

"Chúng tôi sử dụng thuật ngữ 'quang hợp ngược' vì các enzyme sử dụng oxy trong khí quyển và ánh sáng để phá vỡ và biến đổi các liên kết carbon trong thực vật và nhiều thứ khác, thay vì giúp thực vật phát triển và thải ra oxy như quang hợp thông thường", Klaus Benedikt Møllers, một thành viên khác của nhóm nghiên cứu cho biết.

Theo Tech Times, với ánh sáng Mặt Trời, quá trình này chỉ mất 5 – 10 phút, nhưng nếu không có ánh sáng, phải mất tới 24 giờ để đạt được mức chuyển đổi năng lượng tương đương.