I ricercatori coreani stanno cercando di trasformare la tecnologia della fotosintesi artificiale in realtà per raggiungere la neutralità del carbonio o raggiungere un valore netto di emissioni di carbonio pari a zero. La fotosintesi artificiale è una tecnologia che imita la fotosintesi naturale utilizzando l'energia solare ricevuta per convertire l'anidride carbonica in composti di alto valore come l'etilene, metanolo, ed etanolo. Però, vincoli economici e tecnici hanno consentito alla ricerca pertinente di progredire solo in condizioni di laboratorio; questa ricerca è stata classificata nei campi della ricerca sulle celle solari e della ricerca sulla conversione dell'anidride carbonica. La ricerca su piccola scala in condizioni di laboratorio sull'implementazione della fotosintesi artificiale implica che ci sono ancora molti ostacoli da superare per realizzare applicazioni pratiche.

È stato riferito che il team di ricerca guidato dal Dr. Hyung Suk Oh e dal Dr. Woong Hee Lee del Clean Energy Research Center presso il Korea Institute of Science and Technology in collaborazione con il Dr. Jae Soo Yoo della Kyung Hee University ha sviluppato dimensioni nanometriche elettrodi catalitici di tungsteno-argento a forma di ramo che possono acquisire monossido di carbonio in alte rese dal sistema di conversione elettrochimica di anidride carbonica. Questi possono anche essere usati per combinare il sistema di conversione dell'anidride carbonica con celle solari al silicio per ottenere un sistema di fotosintesi artificiale su larga scala che può essere utilizzato in ambienti solari reali.

Il catalizzatore sviluppato può essere applicato a sistemi di produzione di monossido di carbonio che operano convertendo l'anidride carbonica gassosa in monossido di carbonio; questi hanno mostrato un aumento di oltre il 60% nella resa di monossido di carbonio rispetto al catalizzatore d'argento convenzionale e sono rimasti stabili anche dopo 100 ore di sperimentazione. Per di più, la maggiore efficienza e durata della prima dal punto di vista del materiale catalitico sono state studiate utilizzando la microscopia elettronica e l'analisi in tempo reale, e si è scoperto che la struttura tridimensionale del catalizzatore e la struttura cristallina della forma del ramo hanno contribuito all'elevata resa.

I ricercatori hanno inoltre utilizzato il suddetto catalizzatore per sviluppare un sistema di fotosintesi artificiale combinando un sistema di conversione dell'anidride carbonica con 120 cm ² celle solari al silicio commercializzate, e il sistema ha funzionato senza problemi. Questo sistema ha mostrato un'elevata efficienza di conversione da luce solare a composto del 12,1%, che è il valore più alto riportato per tutti i sistemi di fotosintesi artificiale basati su celle solari al silicio sviluppati fino ad oggi. Il sistema ha inoltre convertito con successo l'anidride carbonica in monossido di carbonio con un'elevata efficienza esclusivamente in presenza di luce solare in un ambiente esterno.

Il Dr. Hyung Suk Oh di KIST ha affermato di aver "sviluppato un significativo sistema di fotosintesi artificiale che opera direttamente attraverso la luce solare in ambienti solari reali utilizzando celle solari al silicio commercializzate. Se la tecnologia di fotosintesi artificiale ad alta efficienza può essere messa in pratica sulla base di questo studio, possiamo ridurre le emissioni di gas serra convertendo in monossido di carbonio l'anidride carbonica esausta dalle acciaierie e dagli impianti petrolchimici, e possiamo produrre composti chimici di base fabbricati in impianti petrolchimici attraverso il metodo della fotosintesi artificiale, che implica la neutralità del carbonio".

I risultati di questo studio sono stati pubblicati nell'ultimo numero di Catalisi applicata B:ambientale .