فتوسنتز فرآیندی است که طی آن ، نور خورشید ، آب و دی اکسید کربن توسط گیاه جذب و به انرژی تبدیل می شود . زمانی که آب جذب شده توسط گیاهان تجزیه می شود ، اکسیژن و هیدورژن به عنوان بخشی از فتوسنتز تولید می شوند .
فتوسنتز از فرآیند های حیاتی در زیست کره است ، چرا که تقریبا منبع اکسیژن جهان است ، همچنین هیدروژن تولید شده در این پروسه به صورت بالقوه می تواند به عنوان یک منبع نامحدود و تازه ای از انرژی تجدید پذیر محسوب شود . بنابراین فتوسنتز زندگی انسان و دیگر موجودات را تضمین می کند .
طی تحقیقات جدیدی که در کالج سنت جونز در دانشگاه کمبریج صورت گرفته ، از فتوسنتز نیمه مصنوعی برای کشف راه های جدید تولید و ذخیره انرژی خورشیدی استفاده شده است .
آنها با استفاده از ترکیبی از اجزای بیولوژیکی و تکنولوژی ساخت بشر ، از نور طبیعی خورشید جهت تبدیل آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده می کنند .
اکنون می توان از این پژوهش جهت ایجاد تغییرات اساسی برای سیستم های تولید انرژی تجدید پذیر استفاده کرد ، همچنین این روش قادر به جذب انرژی خورشیدی بیشتری نسبت به فتوسنتز طبیعی است .
فتوسنتز مصنوعی از دهه ها پیش وجود داشته است اما هنوز موفق نشده است که در تولید انرژی تجدید پذیر مورد استفاده قرار گیرد ، این سیستم به کاتالیزورها که بیشتر گران و سمی هستند متکی است و این به آن معنی است که هنوز نمی توان از آن در مقیاس های بزرگ و سطوح صنعتی استفاده کرد .
ولی تحقیقات کمبریج زمینه پدیدار شدن فتوسنتز نیمه مصنوعی را دنبال می کند که هدف آن غلبه بر محدودیت های فتوسنتز کاملا مصنوعی از طریق استفاده از آنزیم ها جهت ایجاد واکنش مورد نظر است .
فتوسنتز نیمه مصنوعی ترکیبی از نقاط قوت فتوسنتز طبیعی با مواد شیمیایی مصنوعی و علم مواد است که بر محدودیت های فتوسنتز طبیعی غلبه می کند .