Налейте си чаша вода и я разгледайте. Тази вода съдържа богат източник на гориво, водород. Водородът гори чисто за разлика от енергийните продукти на{0}}бензин. Звучи твърде добре, за да е истина? Учените в Япония успешно разделят водата на водород и кислород, използвайки леки и прецизно проектирани катализатори и го направиха с максимална ефективност, което означава, че почти нямаше загуби и нежелани странични реакции. Този последен пробив в производството на слънчев водород прави вероятността за мащабируемо, икономически жизнеспособно производство на водород повече от вероятна, проправяйки пътя на човечеството да премине към чиста енергия.
Разделянето на водата с помощта на катализатори и слънчева светлина, наречено фотокатализа, е обещаващ метод за постигане на производство на слънчев водород от десетилетия. Въпреки това, повечето предишни опити дадоха само външна квантова ефективност от по-малко от около 50 процента, което представлява трудността при ефективния дизайн на катализатор за реална употреба. Катализаторът трябваше да бъде проектиран по-добре, така че всеки погълнат фотон от източника на светлина да се използва за получаване на водород. Ключът към подобряването на ефективността беше стратегическото поставяне на кокатализаторите- и предотвратяването на дефекти в полупроводника.
Публикувано в броя на Nature от 27 май, Tsuyoshi Takata от Shinshu University et al. проби нови граници в производството на електроенергия, като използва алуминиев-легиран стронциев титанат като фотокатализатор, чиито свойства са подробно проучени и следователно най-добре разбрани. Те избират ко-катализатори родий за водород с хромов оксид и кобалтов-оксид за кислород, като ги настройват фино-, за да участват само в желаните реакции. Този метод направи възможно реакцията да няма загуби при рекомбинация.
Тези нови открития отварят вратите за постигане на мащабируемо и икономически жизнеспособно производство на слънчев водород. Техните стратегии за проектиране успяха да намалят дефектите, които водят до почти перфектна ефективност, а получените знания ще бъдат приложени към други материали с интензивно поглъщане на видимата светлина. Все още е необходима още работа, преди да можем да управляваме колите си на водород, защото това проучване се фокусира върху използването на ултравиолетова светлина и изобилната видима светлина от слънцето остава неизползвана. Този голям пробив обаче направи тази възможност вече не твърде добра, за да бъде истина, но на теория е просто въпрос на време. Надяваме се, че това ще насърчи учени, изследователи и инженери да се включат в тази област, сближавайки използването на слънчева водородна енергия.
