人工光合成
エネルギー資源の化石燃料からの置き換え、また炭酸固定により、地球温暖化の原因と考えられている二酸化炭素の排出量抑制が期待される。従来の太陽電池では電力貯蔵の問題が生じるが、人工光合成では化学エネルギーを生成することにより、エネルギー貯蔵が容易になる。
人工光合成の研究の方向性として大きく2つあり、一つは、光エネルギーを使って「水を分解して水素を作る研究」で、もう一つは「CO2を『還元』して有機化合物を合成する研究」である。
太陽光エネルギーの何%を水素エネルギーに変えられるかという「エネルギー変換効率」は自然界の植物では0.3%であるが、コスト面の問題で商用的に実用化するには最低でも10%のエネルギー変換効率が必要とされる。2021年に変換効率10%台に達したとする報告があり、現在は耐久性の向上や低コスト化が進められている。
Biello, David (May 12, 2011), Plants versus Photovoltaics: Which Are Better to Capture Solar Energy?, Scientific American, http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=plants-versus-photovoltaics-at-capturing-sunlight 2012年1月17日閲覧。