Сегодня во всем мире активно используются солнечные панели, которые преобразуют солнечную радиацию в электроэнергию. Однако, зачастую возникают проблемы с хранением избыточного зеленого продукта.  Это, в свою очередь, накладывает серьезные ограничения на применение «солнца» в транспортном секторе.

В 2010 году Министерство энергетики США выделило группе исследователей грант на разработку технологии получения жидкого топлива из солнечного света, которое бы помогло решить вышеобозначенную проблему. Ученые из лаборатории Беркли, работающие в Объединенном центре искусственного фотосинтеза (JCAP), заявили что им, после длительных экспериментов, удалось разработать новый модульный подход к процессу искусственного фотосинтеза, благодаря которому возможно получения топлива из солнечных лучей.

JCAP – один из трех проектов Министерства Энергетики США в области исследования энергетики будущего. Под получением жидкого топлива из солнечного свет фактически понимается процесс искусственного фотосинтеза, но вместо естественного превращения энергии солнца и углекислого газа в кислород и сахар (как это обычно происходит в растениях), ученые получают кислород и углеводород (последний является важнейшим компонентом топлива для двигателей внутреннего сгорания). Предполагается, что с помощью этого метода заводы и электростанции смогут превращать собственные выбросы углерода в топливо и кислород, причем это будет происходить непосредственно на территории промышленных объектов.

Группа американских ученых во главе со Стивеном Чу заявила о прорыве в данной области. Разработанный ими подход к процессу искусственного фотосинтеза заключается в объединении светопоглощающих каталитических структур со структурами, отвечающими за производство топлива.

"Наши предыдущие попытки производства водородного топлива были сосредоточены на фиксировании катализаторов на нефотоактивных подложках. Для производства водорода в таком случае требовалось приложить внешний электрически потенциал. Новый подход, разработанный нашей командой, заключается в простом освещении нашего фотокада"
— Гэри Мур, главный исследователь в JCAP

В новом фотокаде ученые использовали в качестве полупроводника фосфид галлия, покрытый специальной пленкой полимера винилпиридина, позволяющей ему сохранять устойчивость и повысить производство топлива. Затем к нему был присоединен кобальт-содержащий молекулярный катализатор, ответственный за выработку водорода. Таким образом, для производства водорода в одном материале потребуется только направить солнечные лучи на фотоэлектронный катод, в котором находятся вышеописанные объединенные элементы.

В настоящее время ученые проводят испытания с другими материалами, которые используются в качестве катализатора. Их главная цель — добиться эффективного использования для процесса искусственного фотосинтеза катализаторов, изготовленных из элементов, встречающихся в большом количестве на планете.