Η σύνθεση πολλών χημικών ουσιών σημαντικών για τη σύγχρονη ζωή στηρίζεται στα ορυκτά καύσιμα, με τις συνέπειες που έχει αυτό στο περιβάλλον. Μια νέα ριζοσπαστική προσέγγιση του ζητήματος σχετίζεται με τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα, του πιο διαδεδομένου από τα αέρια του θερμοκηπίου, στις ζητούμενες χημικές ουσίες, με τη βοήθεια της ηλιακής ακτινοβολίας. Κάτι τέτοιο θα μείωνε τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα με δύο τρόπους: Aφενός χρησιμοποιώντας το ανεπιθύμητο αέριο ως πρώτη ύλη και αφετέρου χρησιμοποιώντας το φως του Hλιου, αντί για ορυκτά καύσιμα (που θα παρήγαγαν κι άλλο CO₂), ως την πηγή της Eνέργειας που είναι απαραίτητη για να πραγματοποιηθεί η χημική σύνθεση.

Αυτή η διεργασία γίνεται όλο και πιο εφικτή, χάρη στην πρόοδο στους ενεργοποιούμενους από την ηλιακή ακτινοβολία καταλύτες, τους λεγόμενους και φωτοκαταλύτες. Τα τελευταία χρόνια ερευνητές ανέπτυξαν φωτοκαταλύτες που μπορούν να σπάσουν τον ισχυρό διπλό δεσμό ανάμεσα στο άτομο του άνθρακα και στα δύο άτομα οξυγόνου, που απαρτίζουν το μόριο του διοξειδίου του άνθρακα. Αυτό είναι ένα κρίσιμο πρώτο βήμα για τη δημιουργία «ηλιακών διυλιστηρίων», που θα παράγουν χρήσιμες ενώσεις από το βλαβερό παραπροϊόν της καύσης του άνθρακα και των υδρογονανθράκων και συγκεκριμένα μόρια - «πλατφόρμες», ως πρώτες ύλες που θα χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση ουσιών που καταλαμβάνουν όλο το φάσμα, από τα υφάσματα, τα λιπάσματα και τα απορρυπαντικά μέχρι τα φάρμακα.

Οι φωτοκαταλύτες είναι συνήθως ημιαγωγοί, που απαιτούν υπεριώδες φως υψηλής Ενέργειας ώστε να απελευθερώσουν τα ηλεκτρόνια που είναι απαραίτητα για τον μετασχηματισμό του διοξειδίου του άνθρακα. Ωστόσο το υπεριώδες φως αποτελεί μικρό μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας (περίπου 5%) και είναι βλαβερό για τον άνθρωπο (προκαλεί καρκίνο του δέρματος) και τις περισσότερες μορφές ζωής. Η ανάπτυξη νέων καταλυτών που λειτουργούν με τη βοήθεια του πολύ πιο διαθέσιμου και αβλαβούς ορατού φωτός ήταν ένας από τους μεγάλους στόχους. Για να το πετύχουν οι ερευνητές χρειάστηκε προσεκτική επιλογή της σύνθεσης, της δομής και της μορφολογίας των υπαρχόντων καταλυτών, όπως το διοξείδιο του τιτανίου. Αν και μετατρέπει αποτελεσματικά το διοξείδιο του άνθρακα σε άλλα μόρια απλώς και μόνο με το φωτισμό του με υπεριώδες φως, η ενσωμάτωση ατόμων αζώτου στο διοξείδιο του τιτανίου (με τεχνικές κατασκευής ημιαγωγών) χαμηλώνει σημαντικά το ενεργειακό επίπεδο του απαιτούμενου για τη μετατροπή φωτός. Ο τροποποιημένος καταλύτης χρειάζεται τώρα μόνο ορατό φως για να κάνει δυνατή την παραγωγή (από διοξείδιο του άνθρακα και υδρατμούς) χημικών ουσιών όπως η μεθανόλη (CH₃OH), η φορμαλδεΰδη (HCHO) και το μυρμηκικό οξύ (HCOOH), που από κοινού είναι σημαντικές στην κατασκευή κόλλας, αφρών, κόντρα πλακέ, ξύλων για ντουλάπια και πατώματα, απολυμαντικών.

Προς το παρόν, η έρευνα για χημική σύνθεση με τη βοήθεια του Ηλιου πραγματοποιείται κυρίως σε ακαδημαϊκά εργαστήρια, συμπεριλαμβανoμένων του Κοινού Κέντρου για Τεχνητή Φωτοσύνθεση, που δημιούργησαν το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνιας (CALTECH) και το Εθνικό Εργαστήριο «Λόρενς Μπέρκλεϊ» των ΗΠΑ, του κονσόρτιουμ «Sunrise», με έδρα την Ολλανδία, και του τμήματος ετερογενών αντιδράσεων στο Ινστιτούτο «Μαξ Πλανκ» για τη Μετατροπή της Χημικής Ενέργειας, στο Μάλχαϊμ της Γερμανίας. Μερικές νεοφυείς επιχειρήσεις αξιοποιούν ήδη στην παραγωγή μια διαφορετική προσέγγιση για την πραγματοποίηση χημικών αντιδράσεων με διοξείδιο του άνθρακα, με τη βοήθεια ηλεκτρισμού, αλλά σε σημαντικό βαθμό η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται με καύση ορυκτών καυσίμων.

Αν οι επιτυχίες στο εργαστήριο σχετικά με τους φωτοκαταλύτες μπορέσουν να εφαρμοστούν σε βιομηχανική κλίμακα, αυτό θα αποτελέσει επαναστατική εξέλιξη, καθώς μια ουσία που σήμερα είναι ενοχλητικό παραπροϊόν της βιομηχανικής παραγωγής θα γίνει χρήσιμη πρώτη ύλη για την παραγωγή χημικών προϊόντων, χωρίς να εκλύεται στην ατμόσφαιρα, τουλάχιστον όχι όσο σήμερα. Αυτό, φυσικά, με την προϋπόθεση ότι η συλλογή και χρήση του διοξειδίου του άνθρακα θα απέφερε ικανό κέρδος, μοναδικό κίνητρο της καπιταλιστικής παραγωγής.

Το 1926, ένα εμπορικό πλοίο με το όνομα «Μπουκάου» διέσχισε τον Ατλαντικό φέροντας δύο μεγάλες κυλινδρικές κατασκευές, που έμοιαζαν με ψηλές καμινάδες. Στην πραγματικότητα, αυτοί οι δύο ψηλοί κύλινδροι αντλούσαν ενέργεια από τον άνεμο. Οι αποκαλούμενοι ρότορες Φλέτνερ ήταν εφεύρεση του Γερμανού μηχανικού Αντον Φλέτνερ, βασισμένη στο αεροδυναμικό φαινόμενο Μάγκνους, που είχε ανακαλύψει ο επίσης Γερμανός Γκούσταβ Μάγκνους. Οταν ο άνεμος ήταν κάθετος ως προς την πορεία του πλοίου, ένας κινητήρας περιέστρεφε τους κυλίνδρους, έτσι ώστε η εμπρόσθια πλευρά τους να γυρίζει προς την ίδια κατεύθυνση που φυσούσε ο άνεμος. Αυτού του είδους η περιστροφή έκανε τον αέρα να κινείται πιο γρήγορα στην μπροστινή πλευρά και πιο αργά στην πίσω, δημιουργώντας μια διαφορά πίεσης, με αποτέλεσμα το πλοίο να ωθείται προς τα μπρος. Τα περιστρεφόμενα «ιστία» πρόσφεραν ενεργειακό πλεονέκτημα, αλλά πριν προλάβουν να υιοθετηθούν πλατιά, ήρθε η μεγάλη καπιταλιστική κρίση του 1929, την οποία ακολούθησε ο Β' Παγκόσμιος Πόλεμος. Οπως και το ηλεκτρικό αυτοκίνητο που είχε κάνει την εμφάνισή του από τότε, οι ρότορες Φλέτνερ εγκαταλείθηκαν επί σχεδόν έναν αιώνα, αφήνοντας χώρο μεγαλύτερης κερδοφορίας στα μονοπώλια των ορυκτών καυσίμων.

Τώρα η νέα κατάσταση που έχει δημιουργηθεί στην καπιταλιστική οικονομία μετά την κρίση της περασμένης δεκαετίας και τις αποφάσεις για αναπροσαρμογές σχετικές με τη μείωση των εκπομπών άνθρακα (που κάνουν πιο κερδοφόρα την επένδυση σε λιγότερο εντατικές σε παραγωγή άνθρακα οικονομικές δραστηριότητες), ωθεί τους εφοπλιστές να ξανασκεφτούν την αξιοποίηση της παλιάς εφεύρεσης του Φλέτνερ. Πλοία με εκτόπισμα δεκάδων χιλιάδων τόνων εγκαθιστούν ρότορες ύψους 30 ή και περισσότερων μέτρων, οι οποίοι μπορούν μάλιστα να γείρουν σε οριζόντια θέση, όταν το πλοίο περνάει κάτω από γέφυρες ή χαμηλού ύψους γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Οι ρότορες χρειάζονται ηλεκτρική ενέργεια για να περιστραφούν, αλλά ακόμη κι έτσι προσφέρουν μείωση 20% στα καταναλωνόμενα καύσιμα και μείωση 25% στις εκπομπές άνθρακα. Αλλοι διερευνούν στην πράξη τη χρήση πιο παραδοσιακών ιστίων, αλλά οι ρότορες Φλέτνερ φαίνεται να έχουν προβάδισμα στην εφαρμογή, καθώς τα υπάρχοντα εμπορικά πλοία μπορούν εύκολα και γρήγορα να εξοπλιστούν με αυτούς, ενώ η λειτουργία τους είναι αυτοματοποιημένη και απλή. Επιπλέον, είναι πολύ ορατοί, επιτρέποντας και το σχετικό μάρκετινγκ περί εταιρικής ευθύνης και προστασίας του περιβάλλοντος από τη μεριά των πλοιοκτητών. Η ΕΕ χρηματοδοτεί τη σχετική έρευνα για τους ρότορες Φλέτνερ, ώστε να μεγιστοποιηθεί η απόδοσή τους.