Trong quá trình quang hợp tự nhiên, CO2 không bị khử trực tiếp liên kết với các hợp chất hữu cơ để chuyển hóa thành glucose hoặc tinh bột. Bắt chước điều này, quá trình quang hợp nhân tạo có thể làm giảm CO2 bằng cách kết hợp nó thành các hợp chất hữu cơ để sử dụng làm nguyên liệu thô, có thể chuyển đổi thành các dạng bền như nhựa.

Một nhóm các nhà khoa học từ Trung tâm Nghiên cứu Quang hợp Nhân tạo và Trường Cao học Khoa học thuộc Đại học Osaka Metropolitan đã thành công trong việc tổng hợp axit fumaric từ CO2, một nguyên liệu thô để sản xuất nhựa, được cung cấp năng lượng từ ánh sáng mặt trời. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Năng lượng & Nhiên liệu bền vững.

Axit fumaric thường được tổng hợp từ dầu mỏ, được sử dụng làm nguyên liệu thô để sản xuất nhựa phân hủy sinh học như polybutylene succinate, nhưng phát hiện này cho thấy axit fumaric có thể được tổng hợp từ CO2 và các hợp chất có nguồn gốc từ sinh khối sử dụng năng lượng mặt trời tái tạo.

Sử dụng ánh sáng mặt trời để cung cấp năng lượng cho hệ thống oxi hóa khử axit pyruvic và CO¬2 được chuyển hóa thành axit fumaric bằng malate dehydrogenase và fumarase.