Terwijl de race om energiebronnen te vinden om onze slinkende voorraden fossiele brandstoffen te vervangen, voortduurt, waterstof zal in de toekomst waarschijnlijk een cruciale rol gaan spelen.

Japan heeft al aangekondigd dat het van plan is om 's werelds eerste 'waterstofmaatschappij' te worden - met als doel om tegen 2020 35 waterstoftankstations te openen. Terwijl de Japanse autofabrikant Toyota verwacht dat 30 procent van zijn voertuigen tegen 2050 op waterstof zal rijden.

In een recent nummer van MRS Energie &Duurzaamheid , gezamenlijk gepubliceerd door de Materials Research Society en Cambridge University Press, wetenschappers stellen dat duurzame, koolstofvrije methoden voor grootschalige waterstofproductie zijn de beste manier om ons voor te bereiden op onze dreigende toekomst zonder fossiele brandstoffen (vandaag wordt waterstof geproduceerd uit aardgas, genereren van grote hoeveelheden koolstof als bijproduct).

Aangezien water de enige overvloedige bron van waterstof op de planeet is en zonlicht de meest overvloedige energiebron, wereldwijde experts beweren dat door zonne-energie aangedreven watersplitsing in de tweede helft van deze eeuw de technologie bij uitstek kan worden - met behulp van zonlicht om waterstof uit water te produceren.

Echter, de auteurs van drie verschillende artikelen over de toekomst van waterstof suggereren dat er dringend aanzienlijke onderzoeksinspanningen en doorbraken nodig zijn om waterstof te helpen produceren op een geschikte industriële schaal die geschikt is voor de 21e eeuw en daarna.

Roel van de Krol van het Institute for Solar Fuels in Berlijn en Bruce Parkinson van de University of Wyoming delen hun mening dat de huidige productieprocessen voor waterstof met behulp van fotovoltaïsche energie en windaangedreven elektrolyse de komende decennia waarschijnlijk zullen domineren. Maar, Ze stellen voor, de volgende logische stap is om lichtabsorptie en katalyse te integreren in 'directe' foto-elektrolyseroutes. Dit zou verschillende voordelen bieden, ze beweren - inclusief lagere dichtheden en beter warmtebeheer.

In haar krant Katherine Ayers van Proton OnSite in Connecticut is het ermee eens dat er dringend actie moet worden ondernomen. De realiteit van productontwikkelingstijdlijnen dicteert dat bestaande commerciële technologieën zoals elektrolyse bij lage temperaturen gedurende ten minste de komende 20 jaar in het merendeel van onze behoeften zullen moeten voorzien, zij schrijft. Echter, om de impact van fundamenteel werk in langetermijntechnologieën te versnellen, ze zegt dat een verbeterde samenwerking tussen onderzoekers in academische, overheids- en industriesectoren is essentieel - om basisonderzoek te informeren en om technologische doorbraken te benutten om oplossingen te vinden voor de dreigende brandstofvoorzieningsproblemen van onze planeet.

Tenslotte, Artur Braun van het Swiss Materials Research Institute, EMPA laat ons zien dat wetenschap ons altijd kan verrassen, zelfs in een gebied waar we denken alles te weten wat er te weten valt; hij en co-auteur Qianli Chen geven ons een glimp in hun paper van een opmerkelijke bevinding over hoe protonen (waterstofionen) door vaste stoffen kunnen bewegen - een mogelijke doorbraak voor de toekomstige waterstofeconomie.