Kaada itsellesi lasillinen vettä ja katso sitä. Tämä vesi sisältää runsaasti polttoainetta, vetyä. Vety palaa puhtaasti toisin kuin bensiini{0}}pohjaiset energiatuotteet. Kuulostaako liian hyvältä ollakseen totta? Japanilaiset tutkijat onnistuivat jakamaan veden vedyksi ja hapeksi käyttämällä kevyitä ja huolellisesti suunniteltuja katalyyttejä, ja he tekivät sen parhaalla mahdollisella teholla, mikä tarkoittaa, että häviötä ja ei-toivottuja sivureaktioita ei juuri tapahtunut. Tämä viimeisin läpimurto aurinkovedyn tuotannossa tekee skaalautuvan, taloudellisesti kannattavan vedyn tuotannon todennäköisyyden enemmän kuin todennäköiseksi, mikä tasoittaa tietä ihmiskunnalle siirtyä puhtaaseen energiaan.
Veden jakaminen katalyyttien ja auringonvalon avulla, nimeltään fotokatalyysi, on ollut lupaava menetelmä aurinkovedyn tuotannon saavuttamiseksi vuosikymmeniä. Useimmat aikaisemmat yritykset tuottivat kuitenkin vain alle noin 50 prosentin ulkoisen kvanttihyötysuhteen, mikä edustaa tehokkaan katalyytin suunnittelun vaikeuksia todellisessa käytössä. Katalyytti piti suunnitella paremmin, jotta jokainen valonlähteestä absorboitunut fotoni käytetään vedyn valmistukseen. Avain tehokkuuden parantamiseen oli kokatalyyttien strateginen sijoittaminen ja puolijohteiden vikojen estäminen.
Julkaistu Nature-lehden 27. toukokuuta numerossa, Shinshun yliopiston Tsuyoshi Takata et al. murtautui uusien rajojen läpi sähköntuotannossa käyttämällä alumiini-seostettua strontiumtitanaattia fotokatalyyttinä, jonka ominaisuuksia on tutkittu laajasti ja siksi parhaiten ymmärretty. He valitsevat kokatalyytiksi rodiumin vedylle kromioksidin kanssa ja koboltti-oksidin hapelle hienosäätämällä ne osallistumaan vain haluttuihin reaktioihin. Tämä menetelmä mahdollisti sen, että reaktiolla ei ollut rekombinaatiohäviöitä.
Nämä uudet löydöt avaavat ovet skaalautuvaan ja taloudellisesti kannattavaan aurinkovedyn tuotantoon. Niiden suunnittelustrategioilla onnistuttiin vähentämään vikoja, jotka johtavat lähes täydelliseen tehokkuuteen, ja saatua tietoa sovelletaan muihin materiaaleihin, joilla on voimakas näkyvän valon absorptio. Lisää työtä tarvitaan vielä ennen kuin voimme käyttää autojamme vedyllä, koska tämä ultraviolettivalon käyttöön keskittynyt tutkimus ja runsaasti auringon näkyvää valoa jäi käyttämättä. Tämä suuri läpimurto on kuitenkin tehnyt siitä mahdollisuudesta ei enää liian hyvää ollakseen totta, mutta teoriassa se on vain ajan kysymys. Toivottavasti se rohkaisee tutkijoita, tutkijoita ja insinöörejä osallistumaan tällä alalla ja tuo aurinkovetyvoiman käyttöä paljon lähemmäksi.
