Nalijte si kozarec vode in si ga oglejte. Ta voda vsebuje obilen vir goriva, vodika. Za razliko od energentov na osnovi bencina-vodik gori čisto. Se sliši predobro, da bi bilo res? Znanstveniki na Japonskem so uspešno razdelili vodo na vodik in kisik z uporabo lahkih in natančno oblikovanih katalizatorjev, pri čemer so to storili z največjo učinkovitostjo, kar pomeni, da skoraj ni bilo izgub in neželenih stranskih reakcij. Zaradi tega najnovejšega preboja v proizvodnji sončnega vodika je verjetnost razširljive, ekonomsko izvedljive proizvodnje vodika več kot verjetna, kar človeštvu utira pot za prehod na čisto energijo.
Delitev vode z uporabo katalizatorjev in sončne svetlobe, imenovana fotokataliza, je že desetletja obetavna metoda za doseganje proizvodnje sončnega vodika. Vendar pa je večina prejšnjih poskusov prinesla le zunanjo kvantno učinkovitost manj kot približno 50 odstotkov, kar predstavlja težave pri učinkoviti zasnovi katalizatorja za uporabo v resničnem svetu. Katalizator je bilo treba bolje oblikovati, tako da se vsak absorbiran foton iz svetlobnega vira uporabi za proizvodnjo vodika. Ključ do izboljšanja učinkovitosti je bila strateška postavitev so{1}}kokatalizatorjev in preprečevanje okvar v polprevodniku.
Objavljeno v številki Nature 27. maja, Tsuyoshi Takata z univerze Shinshu et al. prebil nove meje v proizvodnji električne energije z uporabo stroncijevega titanata, dopiranega z aluminijem-, kot fotokatalizatorja, katerega lastnosti so bile obsežno raziskane in zato najbolje razumljene. Izberejo so-katalizatorje rodij za vodik s kromovim oksidom in kobaltov-oksid za kisik, tako da jih fino-nastavijo tako, da sodelujejo samo v želenih reakcijah. Ta metoda je omogočila, da reakcija ni imela rekombinacijskih izgub.
Te nove ugotovitve odpirajo vrata za dosego razširljive in ekonomsko izvedljive proizvodnje sončnega vodika. Njihove strategije oblikovanja so uspele zmanjšati napake, ki vodijo do skoraj popolne učinkovitosti, pridobljeno znanje pa bo uporabljeno za druge materiale z intenzivno absorpcijo vidne svetlobe. Še vedno je potrebno več dela, preden bomo lahko svoje avtomobile zagnali na vodik, ker je ta študija osredotočena na uporabo ultravijolične svetlobe in obilna vidna svetloba sonca je ostala neizkoriščena. Vendar pa zaradi tega velikega preboja ta možnost ni več preveč dobra, da bi bila resnična, v teoriji pa je le vprašanje časa. Upajmo, da bo spodbudilo znanstvenike, raziskovalce in inženirje, da se ukvarjajo s tem področjem, s čimer se bo uporaba sončne energije vodika toliko približala.
