Hell deg et glass vann og ta en titt på det. Dette vannet inneholder en rikelig kilde til drivstoff, hydrogen. Hydrogen brenner rent i motsetning til bensinbaserte energiprodukter. Høres det for godt ut til å være sant? Forskere i Japan delte vellykket vann i hydrogen og oksygen ved hjelp av lette og omhyggelig utformede katalysatorer, og de gjorde det med maksimal effektivitet, noe som betyr at det nesten ikke var noe tap og uønskede sidereaksjoner. Dette siste gjennombruddet innen sol hydrogenproduksjon gjør sannsynligheten for skalerbar, økonomisk levedyktig hydrogenproduksjon mer enn sannsynlig, og baner vei for menneskeheten å gjøre overgangen til ren energi.
Vannsplitting ved hjelp av katalysatorer og sollys, kalt fotokatalyse, har vært en lovende metode for å oppnå sol hydrogenproduksjon i flere tiår. Imidlertid ga de fleste tidligere forsøk bare en ekstern kvanteeffektivitet på mindre enn ca. 50% som representerer vanskeligheten med effektiv katalysatordesign for ekte bruk. Katalysatoren måtte utformes bedre, slik at hver absorbert foton fra lyskilden brukes til å lage hydrogen. Nøkkelen til å forbedre effektiviteten var strategisk plassering av kokatalysatorene og forebygging av feil i halvlederen.
Tsuyoshi Takata fra Shinshu University et al. ble publisert i 27 mai-utgaven av Nature, og brøt gjennom nye grenser i kraftproduksjon ved å bruke aluminium-doped strontium titanate som fotokatalyst, hvis egenskaper har blitt grundig studert og derfor best forstått. De velger kokatalysatorer rhodium for hydrogen med kromoksid, og koboltoksid for oksygen, ved å finjustere dem for å engasjere seg i bare ønskede reaksjoner. Denne metoden gjorde det mulig for reaksjonen å ikke ha noen rekombinasjonstap.
Disse nye funnene åpner dørene for å oppnå skalerbar og økonomisk levedyktig sol hydrogenproduksjon. Deres designstrategier lyktes i å redusere feil som fører til nær perfekt effektivitet, og kunnskap oppnådd vil bli brukt på andre materialer med intens synlig lysabsorpsjon. Mer arbeid er fortsatt nødvendig før vi kan kjøre bilene våre på hydrogen, fordi denne studien fokuserte på bruk av ultrafiolett lys og rikelig synlig lys fra solen forble ubrukt. Imidlertid har dette store gjennombruddet gjort den muligheten ikke lenger for god til å være sann, men i teorien bare et spørsmål om tid. Forhåpentligvis vil det oppmuntre forskere, forskere og ingeniører til å engasjere seg på dette feltet, og bringe bruken av solenergi så mye nærmere.
