Umělá fotosyntéza kombinuje tyto vlastnosti v životaschopnou technologii, která slibuje energetickou bezpečnost, trvalou ekologickou udržitelnost a ekonomickou stabilitu. Přírodní fotosyntéza sice poskytuje komplexní a elegantní rámec výroby chemických paliv ze slunečního světla, ale má značná omezení výkonnosti. Využívá se pouze asi desetina maximální sluneční energie, anualizovaná čistá účinnost energetické přeměny nedosahuje ani 1%, podstatné množství energie se spotřebuje vnitřně na obnovu a udržování jedinečného molekulárního mechanismu fotosyntézy v chodu a energie je uskladněna v chemických palivech, která jsou neslučitelná se stávajícími energetickými systémy. Naopak umělá fotosyntéza inspirovaná její přírodní variantou vykazuje potenciál k daleko lepší výkonnosti a poskytuje energii ve formě, kterou lze využívat v naší současné energetické infrastruktuře. Plně umělý systém by navíc nevyžadoval úrodnou půdu ani pitnou vodu a při využívání půdy by nenutil k volbě mezi produkcí potravin a produkcí paliv. Stávající energetické technologie lze už nyní zkombinovat tak, aby účinně, byť nepřímo vytvářely chemická paliva ze slunečního světla, avšak zatím se to neděje v konfiguraci, která by byla praktická, dostupná a současně ekonomicky smysluplná. Také celková účinnost systému plně integrované energetické přeměny ze slunečního světla na palivo může být více než desetkrát vyšší než u energeticky nejúčinnějších biologických systémů, avšak kapitálové náklady na komerční rozšíření jsou příliš vysoké. Hlavní prioritou vědců proto musí být vývoj generátoru solárního paliva, jenž bude kombinovat ekonomickou dostupnost s odolností a účinností.
Künstliche Photosynthese kombiniert diese Eigenschaften in einer praktikablen Technologie, die Versorgungssicherheit, ökologische Nachhaltigkeit und wirtschaftliche Stabilität verspricht. Die natürliche Photosynthese stellt zwar ein komplexes, elegantes Vorbild für die Produktion chemischer Brennstoffe durch das Sonnenlicht dar, hat aber deutliche Leistungsgrenzen. Nur etwa ein Zehntel der Maximalenergie der Sonne wird genutzt, aufs Jahr hochgerechnet beträgt die Effizienz der Nettoenergieumwandlung weniger als 1%. Große Mengen von Energie werden intern dazu benötigt, die exquisite molekulare Funktionsweise der Photosynthese zu regenerieren und aufrecht zu erhalten; und die Energie wird in chemischen Brennstoffen gespeichert, die mit den bestehenden Energieverbrauchssystemen nicht kompatibel sind. Die künstliche Photosynthese dagegen hat, inspiriert von ihrer natürlichen Variante, das Potenzial für deutlich bessere Leistung gezeigt und kann Energie in einer Form erzeugen, die innerhalb unserer momentanen Energieinfrastruktur nutzbar ist. Darüber hinaus würde ein vollständig künstliches System weder Anbauland oder Trinkwasser verbrauchen, noch in der Landnutzung eine Entscheidung zwischen Lebensmittel- und Brennstoffproduktion erfordern. Bereits jetzt können bestehende Energietechnologien so kombiniert werden, dass sie – indirekt über das Sonnenlicht – auf effiziente Weise chemische Brennstoffe erzeugen, aber noch nicht in einer Zusammensetzung, die gleichzeitig praktisch, skalierbar und wirtschaftlich vernünftig ist. Die Gesamteffizienz eines voll integrierten Sonne-Treibstoff-Energiekonvertierungssystems kann über zehnmal größer sein als die energieeffizientesten biologischen Systeme, aber für kommerzielle Verwendung sind die Kapitalkosten zu hoch. Die höchste Priorität der Forscher muss daher sein, einen Solartreibstoffgenerator zu entwickeln, der kosteneffektive Skalierbarkeit mit Robustheit und Effizienz verbindet.