Turnați-vă un pahar cu apă și aruncați o privire la el. Această apă conține o sursă abundentă de combustibil, hidrogen. Hidrogenul arde curat, spre deosebire de produsele energetice pe bază de benzină. Suna prea frumos pentru a fi adevărat? Oamenii de știință din Japonia au împărțit cu succes apa în hidrogen și oxigen folosind catalizatori ușori și proiectați meticulos și au făcut acest lucru la eficiența maximă, ceea ce înseamnă că nu a existat aproape nicio pierdere și reacții adverse nedorite. Această ultimă descoperire în producția de hidrogen solar face ca probabilitatea unei producții scalabile și viabile din punct de vedere economic de hidrogen să fie mai mult decât probabilă, deschizând calea pentru ca omenirea să facă trecerea la energie curată.
Divizarea apei folosind catalizatori și lumina soarelui, numită fotocataliză, a fost o metodă promițătoare de realizare a producției de hidrogen solar de zeci de ani. Cu toate acestea, cele mai multe încercări anterioare au dat doar o eficiență cuantică externă de mai puțin de aproximativ 50%, reprezentând dificultatea în proiectarea eficientă a catalizatorului pentru utilizarea în lumea reală. Catalizatorul trebuia să fie proiectat mai bine, astfel încât fiecare foton absorbit din sursa de lumină să fie folosit pentru a face hidrogen. Cheia pentru îmbunătățirea eficienței a fost plasarea strategică a co-catalizatorilor și prevenirea defectelor semiconductorului.
Publicat în numărul din 27 mai al revistei Nature, Tsuyoshi Takata de la Universitatea Shinshu et al. a străpuns noi frontiere în producția de energie prin utilizarea titanatului de stronțiu dopat din aluminiu ca fotocatalizator, ale cărui proprietăți au fost studiate pe scară largă și, prin urmare, cele mai bine înțelese. Ei aleg co-catalizatori rodiu pentru hidrogen cu oxid de crom și oxid de cobalt pentru oxigen, prin reglarea fină a acestora pentru a se angaja în reacțiile dorite. Această metodă a făcut posibil ca reacția să nu aibă pierderi de recombinare.
Aceste noi descoperiri deschid ușile pentru a realiza o producție scalabilă și viabilă din punct de vedere economic de hidrogen solar. Strategiile lor de proiectare au reușit să reducă defectele care duc la o eficiență aproape perfectă, iar cunoștințele obținute vor fi aplicate altor materiale cu absorbție vizibilă intensă a luminii. Mai este nevoie de mai multă muncă înainte de a ne putea conduce mașinile pe hidrogen, deoarece acest studiu s-a concentrat pe utilizarea luminii ultraviolete și lumina vizibilă abundentă de la soare a rămas neutilizată. Cu toate acestea, această mare descoperire a făcut ca această posibilitate să nu mai fie prea bună pentru a fi adevărată, ci, în teorie, doar o chestiune de timp. Sperăm că va încuraja oamenii de știință, cercetătorii și inginerii să se implice în acest domeniu, aducând utilizarea energiei pe bază de hidrogen solar mult mai aproape.
