近几十年来，随着环保呼声高涨，人类大力研究从阳光获取能源的技术，除了常见的太阳能光电板之外，“人造光合作用”也是研究的项目之一。近期，剑桥大学科学家研究出一种基于相纸（photosheet）的人造光合作用机制，转换效率高，没有毒性副产物，而且成本低，是有望商业化的方案。
研究团队将论文发布在《Nature Energy》期刊上。
通过相纸，能将二氧化碳与水转换成甲酸
相纸，或称光触媒纸（photocatalyst sheet），是人造光合作用的化学反应核心。相纸上有特殊的半导体粉末，被阳光照射后，能借由钴催化剂的协助，将二氧化碳、水转换成氧气与甲酸，而甲酸可以直接当燃料，也可以转成氢气，作为另一种干净能源。
论文第一作者Qian Wang表示，这个化学反应的特点，是它的选择性（selectivity）很高；也就是说，它的转换效率很高，不会有太多的副产物，而且它的副产物“氧气”也没有毒性。此外，甲酸能够通过溶液的方式存储，相对方便，也能转换成不同的燃料。
虽然实验室中的相纸尺寸仅为20 x 20 cm，但研究团队表示，相纸能够轻易地放大，做成大型发电数组，如同现在的太阳能电厂，成本却不会暴增。
研究团队实验不同的催化剂，期望提升转换效率
其实在2019年，剑桥大学研究人员也制造出一种人工光合作用机制“人造叶”，但这次发布的方案更有商业化的潜力；而相较于人造叶产生的合成气，相纸产生的甲酸更容易存储。
但相纸离商用化仍有段距离。研究团队正在实验不同的催化剂，期望提升能量转换效率，也研究是否能合成其他的燃料。
光合作用是生物演化出的高效太阳能转换机制。几亿年来，地球上的植物通过光合作用，将太阳能转换成可利用的能量，并与自然环境达到微妙的平衡。由于化石燃料、核能都会产生有害废弃物，人类开始师法自然，研究人造光合作用，期望创造出环保的能源方案。剑桥大学研发的相纸，是目前有可能商业化的方案之一。
参考资料
《Nature Energy》、《Cambridge Research News》、《Science Alert》、《SciTech Daily》