Η ιδέα του εμπνευστή για τον υβριδικό φωτοκαταλύτη νανοϋλικών που είναι σε θέση να παράγει ηλιακή ενέργεια και να εξάγει αέριο υδρογόνο από το θαλασσινό νερό, πιστώνεται στο: Πανεπιστήμιο της Κεντρικής Φλόριντα.
Είναι δυνατό να παράγεται υδρογόνο στις κυψέλες καυσίμου με την εξαγωγή του αερίου από το θαλασσινό νερό, αλλά η ηλεκτρική ενέργεια που απαιτείται για να επιτευχθεί κάνει τη διαδικασία δαπανηρή. Ο ερευνητής της UCF Yang Yang έχει καταλήξει σε ένα νέο υβριδικό νανοϋλικό που χρησιμοποιεί την ηλιακή ενέργεια και το χρησιμοποιεί για να παράγει υδρογόνο από το θαλασσινό νερό πιο φτηνό και αποτελεσματικό από τα υπάρχοντα υλικά.
Μία σχετικά κοντινή τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από αλατόνερο είναι ήδη γνωστή και εφαρμόζεται από την nanoFLOWCELL AG σε 3 ηλεκτρικά σπορ αυτοκίνητα χαμηλής τάσης.
Η ανακάλυψη θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια νέα πηγή καθαρών καυσίμων, να μειώσει τη ζήτηση για ορυκτά καύσιμα και να ενισχύσει την οικονομία της Φλόριντα, όπου ηλιοφάνεια και θαλασσινό νερό είναι άφθονα.
Ο Yang, βοηθός καθηγητής με κοινή έδρα στο Κέντρο Τεχνολογίας NanoScience του Πανεπιστημίου της Κεντρικής Φλόριντα και στο Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών, εργάζεται για την ηλιακή διάσπαση του υδρογόνου για σχεδόν 10 χρόνια.
Αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας έναν φωτοκαταλύτη – ένα υλικό που προκαλεί χημική αντίδραση χρησιμοποιώντας ενέργεια από το φως. Όταν άρχισε την έρευνά του, ο Yang επικεντρώθηκε στη χρήση ηλιακής ενέργειας για να εξαγάγει υδρογόνο από καθαρό νερό. Είναι μια πιο δύσκολη εργασία με το θαλασσινό νερό. Οι απαιτούμενοι φωτοκαταλύτες δεν είναι αρκετά ανθεκτικοί ώστε να διαχειριστούν τη βιομάζα και το διαβρωτικό άλας.
Όπως αναφέρθηκε στο περιοδικό Energy & Environmental Science, ο Yang και η ερευνητική ομάδα του έχουν αναπτύξει έναν νέο καταλύτη που είναι σε θέση όχι μόνο να συγκεντρώνει ένα πολύ ευρύτερο φάσμα φωτός από άλλα υλικά, αλλά και να αντέχει στις σκληρές συνθήκες που επικρατούν στο θαλασσινό νερό.
“Έχουμε ανοίξει ένα νέο παράθυρο για να διαχωρίσουμε το πραγματικό νερό, όχι μόνο καθαρό νερό σε εργαστήριο”, είπε ο Yang. “Αυτό λειτουργεί πραγματικά καλά στο θαλασσινό νερό.”
Ο Yang ανέπτυξε μια μέθοδο κατασκευής ενός φωτοκαταλύτη αποτελούμενου από ένα υβριδικό υλικό. Τα μικροσκοπικά νανοσωματίδια έλκονται χημικά στην επιφάνεια ενός λεπτού φιλμ διοξειδίου του τιτανίου, του πιο συνηθισμένου φωτοκαταλύτη.
Οι τυπικοί καταλύτες είναι σε θέση να μετατρέψουν μόνο ένα περιορισμένο εύρος ζώνης φωτός σε ενέργεια. Με το νέο του υλικό, η ομάδα του Yang είναι σε θέση να ενισχύσει σημαντικά το εύρος ζώνης του φωτός που μπορεί να συλλεχθεί.
Ελέγχοντας την πυκνότητα της κενής θέσης του θείου μέσα στις νανοφλάσκες, μπορούν να παράγουν ενέργεια από υπεριώδη-ορατή έως σχεδόν υπέρυθρη ακτινοβολία μήκους κύματος, καθιστώντας το τουλάχιστον δύο φορές πιο αποδοτικό από τους τρέχοντες φωτοκαταλύτες.
Yang Yang Καθηγητής Πανεπιστημίου στο Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών 
Μπορούμε να απορροφήσουμε πολύ περισσότερη ηλιακή ενέργεια από το φως από το συμβατικό υλικό. Τελικά, αν είναι εμπορεύσιμο, θα ήταν καλό για την οικονομία της Φλόριντα. Έχουμε πολλά θαλάσσια ύδατα στη Φλόριντα και πολύ καλή ηλιοφάνεια”
Σε πολλές περιπτώσεις, η παραγωγή ενός χημικού καυσίμου από την ηλιακή ενέργεια είναι μια καλύτερη λύση από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ηλιακούς συλλέκτες, είπε. Η ηλεκτρική ενέργεια πρέπει να χρησιμοποιείται ή να αποθηκεύεται σε μπαταρίες, ενώ το αέριο υδρογόνο αποθηκεύεται και μεταφέρεται εύκολα.
Η κατασκευή του καταλύτη είναι σχετικά εύκολη και φθηνή. Η ομάδα του Yang συνεχίζει την έρευνά της εστιάζοντας στον καλύτερο τρόπο να αυξήσει την παραγωγή και να βελτιώσει περαιτέρω τις επιδόσεις της, ώστε να είναι δυνατή η διάσπαση του υδρογόνου από τα λύματα.
