Скільки не намагаються численні групи дослідників знайти екологічно чисту заміну викопних видів палива, вони неодмінно стикаються з одними і тими ж проблемами — з дорожнечею методів виробництва і з відсутністю ефективних технологій зберігання одержаної енергії. Але групі дослідників з Об’єднаного центру з дослідженьштучного фотосинтезу (Joint Center for Artificial Photosynthesis, JCAP) Каліфорнійського технологічного університету вдалося розробити нову технологію, яка може рішенням вищеописаних проблем. Ця технологія «штучного листа» наслідує процеси фотосинтезу, що протікають в листках рослин, і вона дозволяє отримувати і зберігати в хімічному вигляді енергію променів сонячного світла.Поняття штучного фотосинтезу далеко не нове, перші дослідження в цьому напрямку проводилися ще в 1912 році. За останній час вчені добилися деяких успіхів у цьому напрямку, але поки ще вартість подібних технологій достатньо висока для того, щоб вони стали рентабельними при практичному застосуванні. Вчені з JCAP провели більше п’яти років, досліджуючи властивості різних матеріалів і, нарешті, їм вдалося знайти комбінацію, що забезпечує ефективний і стабільний і економічно вигідний процес штучного фотосинтезу.Нова система складається з трьох основних компонентів, двох електродів — фотоанода і фотокатода з різних матеріалів, і розділяє їх мембрани зі спеціального пластику. Фотоанод за допомогою енергії сонячного світла розщеплює молекули води на газоподібний кисень, протони й електрони. А на фотокатоде відбувається процес зворотного комбінації протонів і електронів в результаті чого виходять атоми водню, які об’єднуються в молекули газоподібного водню. Ключовим компонентом в цьому є пластикова мембрана, яка дозволяє розділити виділяємий водень і кисень. Якщо дозволити цим двом газам змішатися, то будь-яка найменша іскра може призвести до вибуху. Крім цього, наявність мембрани дозволяє відводити гази, що утворюються звичайними трубопроводами.Демонстраційна установка, створена каліфорнійськими дослідниками, здатна перетворювати в енергію водню близько 10 відсотків від енергії падаючих на неї сонячних променів. Під час випробувань ця клітинка працювала безперервно протягом 40 годин, не знизивши при цьому своєї ефективності і кількості виділяємого водню.»Нова технологія штучного фотосинтезу має всі показники безпеки, ефективності і продуктивності, мінімум у 10 разів перевищують аналогічні показники інших подібних технологій» — розповідає Гаррі Атуотер (Harry Atwater), — «Ми сподіваємося, що наша робота не пропаде даром і на її основі будуть створені недорогі інтегровані установки майбутнього, які дозволять отримувати водневе паливо безпечно і ефективно. Звичайно, нам належить виконати ще чимало роботи, збільшуючи ефективність перетворення світла в водень. І коли ми цього досягнемо, люди отримають рентабельні системи, здатні задовольнити енергетичні потреби тільки за рахунок енергії сонячного світла».