Valage endale klaas vett ja vaadake seda. See vesi sisaldab rikkalikult kütuseallikat, vesinikku. Erinevalt bensiini{0}}põhistest energiatoodetest põleb vesinik puhtalt. Kõlab liiga hästi, et tõsi olla? Jaapani teadlased jagasid vee edukalt vesinikuks ja hapnikuks, kasutades kergeid ja hoolikalt kavandatud katalüsaatoreid ning tegid seda maksimaalse efektiivsusega, mis tähendab, et kadusid ja soovimatuid kõrvalreaktsioone peaaegu polnud. See viimane läbimurre päikeseenergia vesiniku tootmises muudab mastaapse ja majanduslikult elujõulise vesiniku tootmise tõenäosuse enam kui tõenäoliseks, sillutades teed inimkonnale üleminekuks puhtale energiale.
Vee jagamine katalüsaatorite ja päikesevalguse abil, mida nimetatakse fotokatalüüsiks, on aastakümneid olnud paljulubav meetod päikese vesiniku tootmiseks. Enamik varasemaid katseid andsid aga välise kvanttõhususe ainult alla 50 protsendi, mis kujutab endast raskusi tõhusa katalüsaatori kavandamisel reaalses maailmas. Katalüsaator tuli paremini kujundada, nii et iga valgusallika neeldunud footonit kasutatakse vesiniku tootmiseks. Tõhususe parandamise võti oli kokatalüsaatorite strateegiline paigutamine{1} ja pooljuhtide defektide vältimine.
Tsuyoshi Takata Shinshu ülikoolist jt avaldati ajakirja Nature 27. mai numbris. murdis läbi uued piirid elektritootmises, kasutades fotokatalüsaatorina alumiinium-legeeritud strontsiumtitanaati, mille omadusi on põhjalikult uuritud ja seetõttu kõige paremini mõistetud. Nad valivad kokatalüsaatoriteks roodiumi vesiniku ja kroomoksiidi jaoks ja koobalt-oksiidi katalüsaatoriteks hapniku jaoks, häälestades{4}} neid nii, et nad osaleksid ainult soovitud reaktsioonides. See meetod võimaldas reaktsioonil ilma rekombinatsioonikadudeta.
Need uued leiud avavad uksed skaleeritava ja majanduslikult elujõulise päikesevesiniku tootmise saavutamiseks. Nende disainistrateegiate abil õnnestus vähendada defekte, mis viivad peaaegu täiusliku efektiivsuseni, ja saadud teadmisi rakendatakse muude materjalide puhul, millel on intensiivne nähtava valguse neeldumine. Veel on vaja veel tööd teha, enne kui saame oma autosid vesinikuga sõita, sest see uuring keskendus ultraviolettvalguse kasutamisele ja päikesevalgus jäi kasutamata. See suur läbimurre on aga muutnud selle võimaluse enam mitte liiga heaks, et tõsi olla, vaid teoreetiliselt on see vaid aja küsimus. Loodetavasti julgustab see teadlasi, teadlasi ja insenere selle valdkonnaga tegelema, tuues päikeseenergia kasutamise palju lähemale.
