Öntsünk magunknak egy pohár vizet, és nézd meg. Ez a víz bőséges üzemanyagforrást, hidrogént tartalmaz. A hidrogén tiszta, ellentétben a benzinalapú energiatermékekkel. Túl szépnek hangzik ahhoz, hogy igaz legyen? A japán tudósok sikeresen felosztották a vizet hidrogénre és oxigénre könnyű és aprólékosan megtervezett katalizátorok segítségével, és ezt a maximális hatékonysággal tették, ami azt jelenti, hogy szinte nem volt veszteség és nem kívánt mellékhatás. Ez a legutóbbi áttörés a napenergia-hidrogéngyártásban több mint valószínűvé teszi a skálázható, gazdaságilag életképes hidrogéntermelés valószínűségét, megnyitva az utat az emberiség számára a tiszta energiára való áttéréshez.
A katalizátorok és a napfény segítségével történő vízhasítás, az úgynevezett fotokatalilízis évtizedek óta ígéretes módszer a napenergia-hidrogéntermelés eléréséhez. A legtöbb korábbi kísérlet azonban csak mintegy 50% -os külső kvantumhatékonyságot eredményezett, ami a valós használatra szánt hatékony katalizátortervezés nehézségeit jelenti. A katalizátort jobban kellett megtervezni, hogy a fényforrásból származó összes elnyelt foton hidrogén előállítására kerüljön. A hatékonyság javításának kulcsa a társ katalizátorok stratégiai elhelyezése és a félvezető hibáinak megelőzése volt.
Megjelent a május 27-i számában Nature, Tsuyoshi Takata a Shinshu Egyetem et al. áttörte az új határokat az energiatermelés segítségével alumínium-doped stroncium titanát, mint egy fotokatalizátor, amelynek tulajdonságait már széles körben tanulmányozták, és ezért a legjobban érthető. A króm-oxiddal rendelkező hidrogénhez a ródiumot és az oxigénhez a kobalt-oxidot választják, finomhangolva őket, hogy csak a kívánt reakciókat váltsák ki. Ez a módszer lehetővé tette, hogy a reakciónak ne legyen rekombinációs vesztesége.
Ezek az új eredmények megnyitják az ajtókat a skálázható és gazdaságilag életképes napenergia-hidrogéntermelés elérése előtt. Tervezési stratégiáiknak sikerült csökkenteniük a hibákat, amelyek közel tökéletes hatékonysághoz vezetnek, és a megszerzett ismereteket más, intenzív látható fényelnyelésű anyagokra is alkalmazzák. Még több munkára van szükség ahhoz, hogy autóinkat hidrogénnel tudjuk futtatni, mert ez a tanulmány az ultraibolya fény használatára összpontosított, és a nap bőséges látható fénye kihasználatlan maradt. Ez a nagy áttörés azonban ezt a lehetőséget már nem túl szépsé tette ahhoz, hogy igaz legyen, hanem elméletileg csak idő kérdése. Remélhetőleg ez arra ösztönzi a tudósokat, kutatókat és mérnököket, hogy vegyenek részt ezen a területen, így a napenergia hidrogénenergia használata sokkal közelebb kerül.
