水的分解過程在太陽能的幫助下進行，從而降低了打破水分子中的化學(xué)鍵以生成氫和氧所需的電能。

以色列的本-古里安大學(xué)和以色列理工學(xué)院的研究人員研究找到了一個新的途徑，可以加快水的催化分解過程，這將大大降低投資的電能成本。

水的分解過程是由太陽能輔助的，這在科學(xué)上被稱為光電化學(xué)，并降低了打破水分子中的化學(xué)鍵以生成氫和氧所需的電能。析氧——通常從水中通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生分子氧的過程——需要轉(zhuǎn)移四個電子來生成一個氧分子，然后加入兩個氫分子來生成水。

水中的氧氣是通過氧光合作用進行的，這涉及到水的電解和各種氧化物的熱分解。這個生物過程支持有氧生命。當(dāng)工業(yè)上需要相對純凈的氧氣時，通過蒸餾液化空氣來分離它。

根據(jù)目前的模型，這些電子在原子反應(yīng)位點上按四步順序一個接一個移動，這使得化學(xué)反應(yīng)在能量上非常困難。

然而，項目研究團隊在理論和實驗上都展示了一種新的范式，即兩個電子可以同時在不同的反應(yīng)位點轉(zhuǎn)移，從而減少氧氣生成的能量障礙。最初，他們對不符合現(xiàn)有范式的實驗感到不可思議，所以研究團隊開始尋找一種不同的技術(shù)。

他們的研究結(jié)果發(fā)表在《能源與環(huán)境科學(xué)》期刊上，題為《赤鐵礦光陽極中的平行水光氧化反應(yīng)途徑：對太陽能燃料生產(chǎn)的影響》(“Parallel water photo-oxidation reaction pathways in hematite photoanodes: implications for solar fuel production.”)。

研究人員認為：“我們的研究改變了科學(xué)界對析氧催化機制的普遍認識，析氧催化是一個核心和重要的反應(yīng)，它是從水中制氫的瓶頸。通過結(jié)合兩個不同領(lǐng)域的知識和經(jīng)驗，我們證明了催化反應(yīng)比人們想象的要復(fù)雜得多，我們希望這一新的認識將導(dǎo)致在材料開發(fā)和從可再生資源中制造清潔燃料的新工藝方面取得更多突破，以促進向凈零排放的過渡。”