Slunce je čistý a prakticky nevyčerpatelný zdroj energie, bohužel jeho využití není úplně jednoduché. Proto je vývoj a optimalizace solárních technologií předmět zájmu mnoha vědeckých týmů. Vědci ze švýcarského Institutu Paula Scherera nedávno oznámili objev technologie, která umožňuje využít solární energii k přeměně oxidu uhličitého a vody přímo na palivo.[1,2]
V procesu se využívá oxid ceričitý (CeO2) jako katalyzátor. Výhodou tohoto oxidu je snadnost odstranění kyslíku z krystalové mřížky a také snadné doplnění kyslíku do vzniklých vakancí při změně teploty. Další výhodou je vysoká mobilita kyslíkových iontů v krystalové mřížce. Funkce katalyzátoru se skládá ze dvou kroků. Nejprve je pomocí solární energie oxid ceričitý vystaven vysoké teplotě, čímž dojde k odstranění části kyslíku, takže oxid je z části redukován a tím aktivován.
CeO2 → CeO2-x + x/2 O2
V druhém kroku, kde již není nutná solární energie, je aktivovaný katalyzátor proudu plynu obsahujícímu vodu a oxid uhličitý. Tím dojde k reaoxidaci katalyzátoru a vzniku vodíku, resp. oxidu uhelnatého.
CeO2-x + x H2O → CeO2 + x H2
CeO2-x + x CO2 → CeO2 + x CO
Vzniklá směs plynů CO a H2 je pak dále konvertována na methan nebo kapalné uhlovodíky, které jsou velmi žádanými palivy.[3] Proces probíhá při dvou teplotách, redukce při 1500 °C a následná oxidace při 500 °C. Tato studia prokázala, že lze přímo využitím sluneční energie vyrábět palivo, zatím je zde ale velký prostor pro zlepšení.