Solar fuel
ಸೌರ ಇಂಧನವು ಸೌರಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ರಾಸಾಯನಿಕ ಇಂಧನವಾಗಿದೆ. ಸೌರ ಇಂಧನಗಳನ್ನು ದ್ಯುತಿರಾಸಾಯನಿಕದ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು (ಅಂದರೆ. ಫೋಟಾನ್ಗಳಿಂದ ಕೆಲವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆ), ದ್ಯುತಿಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ (ಅಂದರೆ, ಕೃತಕ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ), ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು (ಅಂದರೆ. ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲು ಸೌರ ಫಲಕಗಳಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಬಳಸುವುದು). ಸೌರ ಇಂಧನಗಳನ್ನು ಥರ್ಮೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಮೂಲಕವೂ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು (ಅಂದರೆ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಸೌರ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಲಾದ ಸೌರ ಶಾಖವನ್ನು ಬಳಸುವುದರ ಮೂಲಕ). ಬೆಳಕನ್ನು ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಸೌರಶಕ್ತಿಯನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಥವಾ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ. ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಲಭ್ಯವಿಲ್ಲದಿದ್ದಾಗ ಸೌರ ಇಂಧನವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ನಂತರದ ಬಳಕೆಗಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು, ಇದು ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿದೆ. ಅಂತಹ ಇಂಧನಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳೆಂದರೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್, ಅಮೋನಿಯಾ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್. ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಸುಸ್ಥಿರ, ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸಾಗಿಸಲು ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಫೋಟೊಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟ್ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಅವಲೋಕನ ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳ ಶೇಖರಣೆಯ ಮೇಲೆ ವಿಶ್ವದ ಅವಲಂಬನೆಯು ಪರಿಸರದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಭೌಗೋಳಿಕ ರಾಜಕೀಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಸಹ ಒಡ್ಡುತ್ತದೆ. ಸೌರ ಇಂಧನಗಳನ್ನು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು, ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳ ಬದಲಿಗೆ ಪರ್ಯಾಯ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವಾಗಿ ನೋಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಅಲ್ಲಿ ಶೇಖರಣೆ ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕದ ಮೂಲಕ ನೇರವಾಗಿ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಈ ರೀತಿಯ ಶಕ್ತಿಯು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಶೇಖರಿಸಿಡಲು ಅಸಮರ್ಥವಾಗಿದೆ. ಯಾವಾಗ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಿ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಲಭ್ಯವಿದೆಯೋ ಅಲ್ಲಿ ಸೌರ ಇಂಧನವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ನಂತರದ ಬಳಕೆಗಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿ ಸಾಗಿಸಬಹುದು. ಇದು ಇದನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿಸುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ನೇರ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಲಭ್ಯವಿಲ್ಲದ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಅತ್ಯಂತ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಸಂಶೋಧಿಸಲಾದ ಸೌರ ಇಂಧನಗಳು ಹೈಡ್ರೋಜನ್, ಏಕೆಂದರೆ ಈ ಇಂಧನವನ್ನು ಬಳಸುವ ಏಕೈಕ ಉತ್ಪನ್ನವೆಂದರೆ ನೀರು, ಮತ್ತು ಮೀಥೇನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಪೇನ್ಗಳಂತಹ ಹೆಚ್ಚು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಇಂಧನಗಳಾದ ದ್ಯುತಿರಾಸಾಯನಿಕ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಕಡಿತದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು. ಮುಂಬರುವ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಅಮೋನಿಯಾ ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧಿತ ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ (ಅಂದರೆ. ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್). ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸಾಂದ್ರವಾಗಿ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷಿತ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಮೂಲಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನೊಂದಿಗೆ ಬರುವ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಇವು ಪರಿಹರಿಸಬಹುದು. ನೇರ ಅಮೋನಿಯಾ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳ ಬಗ್ಗೆಯೂ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ನಡೆಯುತ್ತಿವೆ. ಸೌರ ಇಂಧನಗಳನ್ನು ನೇರ ಅಥವಾ ಪರೋಕ್ಷ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ನೇರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮಧ್ಯವರ್ತಿ ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳಿಲ್ಲದೆ ಇಂಧನವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿರುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಸೌರ ಥರ್ಮೋಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ ಸೌರ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನ ಪಕ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ರಿಸೀವರ್ ಅನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲು ನೇರವಾಗಿ ಸೂರ್ಯನ ಶಾಖವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಥರ್ಮೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಪರೋಕ್ಷ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸೌರಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮೊದಲು ಮತ್ತೊಂದು ರೀತಿಯ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಜೀವರಾಶಿ ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುತ್), ನಂತರ ಅದನ್ನು ಇಂಧನವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಪರೋಕ್ಷ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುವುದು ಸುಲಭವಾಗಿದೆ ಆದರೆ ನೇರ ವಿಧಾನಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿರುವುದು ಅನಾನುಕೂಲತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನೇರ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಕಡಿಮೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪ್ರತಿರೂಪಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕು. ಆದ್ದರಿಂದ ಹೊಸ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಈ ನೇರ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಗಮನ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಗ್ರಿಡ್ ಅನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಲು ತಕ್ಷಣವೇ ಬಳಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸೌರ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಬಳಸಲು, ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕೋಶವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ಒಂದು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಯ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಬೆಳಕನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅದನ್ನು ನೀರಿನ ವಿಭಜನೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಒಂದು ವಿಧದ ಕೋಶವೆಂದರೆ ಡೈ-ಸೆನ್ಸಿಟೈಸ್ಡ್ ಸೋಲಾರ್ ಸೆಲ್. ಇದು ಪರೋಕ್ಷ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅದನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಬಳಸುವ ಮತ್ತೊಂದು ಪರೋಕ್ಷ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯೆಂದರೆ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಜೀವಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಜೀವರಾಶಿಯನ್ನು ಜೈವಿಕ ಇಂಧನವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು; ಆದಾಗ್ಯೂ, ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ ಕೊಯ್ಲು ಮಾಡಲಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಜೀವನವನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಗೆ ಕಳೆದುಹೋಗುತ್ತದೆ. ಅರೆವಾಹಕವನ್ನು ಫೋಟೋಸೆನ್ಸಿಟೈಜರ್ ಆಗಿಯೂ ಬಳಸಬಹುದು. ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯಿರುವ ಫೋಟಾನ್ ಅರೆವಾಹಕವನ್ನು ಹೊಡೆದಾಗ, ವಾಹಕ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ನಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರವನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್ ಬಾಗುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ, ಅಲ್ಲಿ ಈ ಚಾರ್ಜ್ಗಳನ್ನು ನೀರಿನ ಅಣುಗಳನ್ನು ವಿಭಜಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅನೇಕ ವಿಭಿನ್ನ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ಯಾವುದೂ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿಲ್ಲ. ದ್ಯುತಿರಾಸಾಯನಿಕವು ದ್ಯುತಿರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ನೀರನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕವಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಲು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೀರಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವರ್ಣಪಟಲವು ಸೂರ್ಯನ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ವರ್ಣಪಟಲದೊಂದಿಗೆ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವುದಿಲ್ಲವಾದ್ದರಿಂದ, ನೀರಿನ ನೇರ ವಿಯೋಜನೆಯು ನಡೆಯುವುದಿಲ್ಲ; ಫೋಟೋಸೆನ್ಸಿಟೈಜರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಹಲವಾರು ವೇಗವರ್ಧಕಗಳನ್ನು ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯ ಪುರಾವೆಯಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇನ್ನೂ ವಾಣಿಜ್ಯ ಬಳಕೆಗಾಗಿ ಅಳೆಯಲಾಗಿಲ್ಲ; ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅವುಗಳ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸರಳತೆಯು ಸಂಭಾವ್ಯ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿದ ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯ ಅಂತಹ ಒಂದು ಪುರಾವೆಯೆಂದರೆ ನೊಸೆರಾ ಮತ್ತು ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ "ಕೃತಕ ಎಲೆ": ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಆಧಾರಿತ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು ಮತ್ತು ಅರೆವಾಹಕ ಸೌರ ಕೋಶದ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಬೆಳಕಿನ ಮೇಲೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಆಮ್ಲಜನಕವು ಏಕೈಕ ಉಪಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿದೆ. ದ್ಯುತಿಜೀವಶಾಸ್ತ್ರವು ದ್ಯುತಿಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ದ್ಯುತಿಜೀವಕಗಳಲ್ಲಿ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳನ್ನು (ಹಸಿರು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು ಮತ್ತು ಸೈನೊಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಜಲಜನಕವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಕಲ್ಚರ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿದಾಗ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ; ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕ್ಲಮೈಡೋಮೋನಾಸ್ ರೀನ್ಹಾರ್ಡ್ಟಿ ಸಲ್ಫರ್ ಕೊರತೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಆಮ್ಲಜನಕರಹಿತವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಜೀವಕೋಶಗಳನ್ನು ಸಲ್ಫರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರದ ಒಂದು ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಮಾಧ್ಯಮದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಿದಾಗ ಮತ್ತು ವಾತಾವರಣದ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪ್ರವೇಶವಿಲ್ಲದೆ ಬೆಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದು ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಡಯಾಜೋಟ್ರೋಫಿಕ್ ಸೈನೊಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ ನಾಸ್ಟೋಕ್ ಪಂಕ್ಟಿಫಾರ್ಮ್ನಲ್ಲಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್-ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ (ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ) ಹೈಡ್ರೋಜಿನೇಸ್ ಕಿಣ್ವದ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ರದ್ದುಗೊಳಿಸುವುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಇದು ಸಾರಜನಕ-ಸ್ಥಿರೀಕರಣ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ನೈಟ್ರೋಜಿನೇಸ್ ಕಿಣ್ವದಿಂದ ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಸೇವಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಎನ್. ಪಂಕ್ಟಿಫಾರ್ಮ್ ರೂಪಾಂತರವು ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಾಶಿಸಿದಾಗ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಮತ್ತೊಂದು ರೂಪಾಂತರಿತ ಸೈನೋಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ, ಸೈನೆಕೋಸಿಸ್ಟಿಸ್, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ರುಬ್ರಿವಿವಾಕ್ಸ್ ಜೆಲಾಟಿನೊಸಸ್ ಸಿಬಿಎಸ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಜೀನ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿದೆ. ಸಿಬಿಎಸ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ನ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದ ಮೂಲಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ವಂಶವಾಹಿಗಳನ್ನು ಸೈನೆಕೋಸಿಸ್ಟಿಸ್ನಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಲು ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಈ ವಂಶವಾಹಿಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದಾದರೆ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕದ ತಡೆಗಟ್ಟುವಿಕೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಸ್ವಲ್ಪ ಪ್ರಯತ್ನವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಶೇಕಡಾ 10ರಷ್ಟು ಸೌರಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು ದ್ಯುತಿ ಜೀವವಿಜ್ಞಾನದ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪರಿಶೋಧನೆಗಳ ಅತ್ಯಂತ ರೋಮಾಂಚಕಾರಿ ಮತ್ತು ಭರವಸೆಯ ಶಾಖೆಯನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇನ್ನೂ ಪಾಚಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಅಲ್ಪಾವಧಿಯ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಜಯಿಸುವ ಅನೇಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿವೆ ಮತ್ತು ಸಂಶೋಧನೆಯು ಆರಂಭಿಕ ಹಂತದಲ್ಲಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಈ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಕೈಗಾರಿಕೀಕರಣಗೊಳಿಸಲು ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಥರ್ಮೋಕೆಮಿಕಲ್ ಸೌರ ಥರ್ಮೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಸೌರ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನೊಳಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬದಲಿಗೆ ನೇರ ಸೌರ ಶಾಖವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನೀರನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕವಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೀಲಿಯೋಸ್ಟ್ಯಾಟ್ಗಳ ಸೌರ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಸೌರ ಹರಿವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನೊಳಗೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಅತ್ಯಂತ ಭರವಸೆಯ ಮಾರ್ಗಗಳೆಂದರೆ ಎರಡು ಹಂತದ ಸೆರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಚಕ್ರ ಮತ್ತು ತಾಮ್ರದ ಕ್ಲೋರಿನ್ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಚಕ್ರ. ಸೆರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಚಕ್ರಕ್ಕೆ ಮೊದಲ ಹಂತವೆಂದರೆ 1400 °C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ CeO3 ಅನ್ನು Ce2O3 ಆಗಿ ಕತ್ತರಿಸುವುದು. ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಉಷ್ಣದ ಕಡಿತದ ಹಂತದ ನಂತರ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಸುಮಾರು 800 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ನಲ್ಲಿ ಜಲವಿಚ್ಛೇದನದ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತಾಮ್ರದ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಚಕ್ರಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದ (~ 500 °ಸಿ) ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಈ ಚಕ್ರವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಹಂತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸೆರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಚಕ್ರಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ನಿರಂತರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದರಿಂದ, ಸೌರ ಉಷ್ಣ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯ ಶೇಖರಣೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಮತ್ತೊಂದು ಥರ್ಮೋಕೆಮಿಕಲ್ ವಿಧಾನವು ಮೀಥೇನ್ನ ಸೌರ ಸುಧಾರಣೆಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನ ಸುಧಾರಣೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪುನರಾವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಸೌರ ಶಾಖವನ್ನು ಬದಲಿಸುತ್ತದೆ. ನೇಚರ್ ನಲ್ಲಿ ನವೆಂಬರ್ 2021 ರ ಪ್ರಕಟಣೆಯಲ್ಲಿ, ಸ್ವಿಸ್ ತಾಂತ್ರಿಕ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಇ. ಟಿ. ಎಚ್. ಜುರಿಚ್ನ ಆಲ್ಡೊ ಸ್ಟೈನ್ಫೆಲ್ಡ್ ಕೃತಕ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿದರು, ಅಲ್ಲಿ ಗಾಳಿಯಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಆವಿಯನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಸೌರಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಬಿಸಿಮಾಡಿದ ಸೆರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ವೇಗವರ್ಧಕದ ಮೇಲೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ರವಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಫಿಷರ್-ಟ್ರೋಪ್ಸ್ಕ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಸಂಕೀರ್ಣ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಿ ಮೆಥನಾಲ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ದ್ರವ ಇಂಧನವಾಗಿದೆ. ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್ 2019 ರಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದ ವಾಯುಯಾನ ಇಂಧನವನ್ನು ಸಹಾರಾ ಮರುಭೂಮಿಯ 0.5% ಮೇಲ್ಮೈಯೊಂದಿಗೆ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಒಬ್ಬ ಲೇಖಕ, ಫಿಲಿಪ್ ಫರ್ಲರ್, 2022 ರಲ್ಲಿ ಕಲೋನ್ ನ ಪಶ್ಚಿಮದಲ್ಲಿರುವ ಜೂಲಿಚ್ನಲ್ಲಿ ಸೌರ ಇಂಧನ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸೌಲಭ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತಿದ್ದ ತಜ್ಞ ಸಿನ್ಹೆಲಿಯನ್ನನ್ನು ಮುನ್ನಡೆಸುತ್ತಾನೆ. ಲುಫ್ಥಾನ್ಸ ಗ್ರೂಪ್ನ ಭಾಗವಾಗಿರುವ ಸ್ವಿಸ್ ಏರ್ಲೈನ್ಸ್ 2023ರಲ್ಲಿ ಅದರ ಮೊದಲ ಗ್ರಾಹಕನಾಗಬೇಕು. ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಕಡಿತ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (CO2) ಅನ್ನು ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ (CO) ಮತ್ತು ಮೀಥೇನ್ನಂತಹ ಇತರ ಕಡಿಮೆ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಾಗಿ ಸೂಕ್ತವಾದ ದ್ಯುತಿ-ವೇಗವರ್ಧಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. CO2 ಅನ್ನು CO ಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಟ್ರಿಸ್ (ಬೈಪೈರಿಡಿನ್) ರುಥೇನಿಯಮ್ (II) ಕ್ಲೋರೈಡ್ (ರು (ಬೈಪೈ) 3Cl2) ಮತ್ತು ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ (CoCl2) ಬಳಕೆಯು ಒಂದು ಆರಂಭಿಕ ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ CO2 ಅನ್ನು CO ಆಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಅನೇಕ ಹೊಸ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು ಕಂಡುಬಂದಿವೆ, ಅದರ ನಂತರ CO ಅನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಫಿಶರ್-ಟ್ರಾಪ್ಸ್ಕ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸಿ. ಸೌರಶಕ್ತಿ ಚಾಲಿತ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಅತ್ಯಂತ ಭರವಸೆಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಸೆಲ್ (ಪಿವಿ + ಇಸಿ) ನೊಂದಿಗೆ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕ ಕೋಶದ ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗಿದೆ. ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕ ಕೋಶಕ್ಕೆ ಅತ್ಯಂತ ದಕ್ಷವಾದ GaINP/GaAs/GE ಸೌರ ಕೋಶವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ CO2 ಕಡಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಚಲಾಯಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಮಂಜಸವಾದ ಉತ್ಪನ್ನದ ಹೊರಹರಿವನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ತಲುಪಿಸಲು ಅನೇಕ ಇತರ ಸರಣಿ-ಸಂಪರ್ಕಿತ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಟಂಡೆಮ್ (ಮಲ್ಟಿ-ಜಂಕ್ಷನ್) ಪಿವಿ ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಸೌರ ಕೋಶಗಳು/ಫಲಕಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದೊಂದಿಗೆ (ಗಳ) ನೇರ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಬಹುದು, ಇದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಎರಡೂ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆಯ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ತರಬಹುದು, ಅಥವಾ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಪಿ. ವಿ. ಯನ್ನು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿಗೆ ಒಡ್ಡುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಇಸಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಒಳಾಂಗಣದಲ್ಲಿ ರಕ್ಷಿಸುವ ಮೂಲಕ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಕೋಶವೆಂದರೆ ಗ್ಯಾಸ್ ಡಿಫ್ಯೂಷನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ (ಜಿಇಡಿ) ಫ್ಲೋ ಸೆಲ್. ಇದರಲ್ಲಿ CO2, Ag ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿ CO ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. 20 ಗಂಟೆಗಳ ನಂತರ ಚಟುವಟಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಕನಿಷ್ಠ ನಷ್ಟದೊಂದಿಗೆ, ಸೌರಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಸಿ. ಓ. ಗೆ ಶೇಕಡ 19ರಷ್ಟು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ತಲುಪಲಾಗಿದೆ. CO2ನ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಚಾಲಿತ ವಿಯೋಜನೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವೇಗವರ್ಧಕವಿಲ್ಲದೆ ಸಹ CO ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದ್ದು, ವಿದ್ಯುತ್ನ ದಕ್ಷತೆಯು ಶೇಕಡಾ 50ರಷ್ಟಿದೆ, ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ಪರಿವರ್ತನೆ ಸುಮಾರು ಶೇಕಡಾ 10ರಷ್ಟಿದೆ. ಈ ಕಡಿಮೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ CO ಮತ್ತು CO2 ಅನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಸಮರ್ಥ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ ಅದನ್ನು ಸಾಕಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ಆಫ್ ಮಾಡಬಹುದು ಮತ್ತು ಆನ್ ಮಾಡಬಹುದು ಮತ್ತು ವಿರಳವಾದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದಿಲ್ಲ. ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು (ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಅಯಾನೀಕರಿಸಿದ) ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಈ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ಗಳು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿನ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು CO2 ನೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ, ಇದು CO2 ಅನ್ನು ಕಂಪನದಿಂದ ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು CO2 ಅನ್ನು CO ಗೆ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಚೋದನೆ ಮತ್ತು ವಿಯೋಜನೆಯು ಸಾಕಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ವಲ್ಪ ಭಾಗವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಶಾಖವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಬೇರ್ಪಡಿಸುವಿಕೆಯು ಆಮ್ಲಜನಕದ ರಾಡಿಕಲ್ ಅನ್ನು ಸಹ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು CO2 ನಿಂದ CO ಮತ್ತು O2 ಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಜೆನೆಟಿಕ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಸಿಂಥೆಟಿಕ್ ಬಯಾಲಜಿ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಭಾಗಗಳು ಅಥವಾ ಸಂಪೂರ್ಣ ಜೈವಿಕ ಇಂಧನವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಚಯಾಪಚಯ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಚಯಿಸಬಹುದು. ಕ್ಲೊಸ್ಟ್ರಿಡಿಯಮ್ ಅಸೆಟೊಬ್ಯುಟಿಲಿಕಂ, ಎಸ್ಚೆರಿಚಿಯಾ ಕೋಲಿ ಮತ್ತು ಟ್ರೆಪೋನೆಮಾ ಡೆಂಟಿಕೋಲಾದಿಂದ ಕಿಣ್ವಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸೈನೆಕೊಕೊಕಸ್ ಎಲಾಂಗಟಸ್ನಲ್ಲಿ 1-ಬ್ಯುಟನಾಲ್ನ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಜೈವಿಕ ಇಂಧನ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುವ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಸಂಶೋಧನಾ ಸೌಲಭ್ಯದ ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ನೆದರ್ಲೆಂಡ್ಸ್ನ ವ್ಯಾಗೆನಿಂಗನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ ಮತ್ತು ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿರುವ ಆಲ್ಗೇಪಾರ್ಕ್. ಅಮೋನಿಯಾ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಮೃದ್ಧ ಪದಾರ್ಥಗಳಾದ ಅಮೋನಿಯಾ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಉತ್ತಮವಾಗಿವೆ. ಇದು ಅವುಗಳ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಅಮೋನಿಯಾಗೆ ದ್ರವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ಗಿಂತ ಕನಿಷ್ಠ 1.3 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ದ್ರವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು ಎರಡು ಪಟ್ಟು ದಟ್ಟವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ ಒಂದು ತೊಂದರೆಯೆಂದರೆ ನೇರ ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಈ ಇಂಧನ ಕೋಶದಿಂದ ಪಡೆಯುವ ಒಟ್ಟಾರೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಾತ್ರದ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಜೊತೆಗೆ, ಅಮೋನಿಯಾ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರಸ್ ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಕಡಿಮೆ ಸುಡುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಶೇಖರಣಾ ಮತ್ತು ಸಾರಿಗೆ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ. ಈ ನಿಖರವಾದ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ ಅಮೋನಿಯಾ ನೇರ ಅಮೋನಿಯಾ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸಂಶೋಧಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಹೊಸ ಸಮಗ್ರ ಸೌರ-ಆಧಾರಿತ ಅಮೋನಿಯಾ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಇಂಧನ ಕೋಶವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಿವೆ. ಅಮೋನಿಯಾವನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುವ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಸೌರಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಸೌರ ಸ್ಥಾವರವು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರೋಟಾನ್ ಎಕ್ಸ್ಚೇಂಜ್ ಮೆಂಬರೇನ್ (PEM) ಇಂಧನ ಕೋಶದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಅಮೋನಿಯಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಕೋಶವನ್ನು (AEC) ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೌರಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಕುಸಿತ ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ, ನೇರವಾದ ಅಮೋನಿಯಾ ಇಂಧನ ಕೋಶವು ಕೊರತೆಯಿರುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಇತ್ತೀಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯು (2020) ಶಕ್ತಿಯ ಸಮರ್ಥ ಬಳಕೆಗೆ ಸ್ಪಷ್ಟ ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಮತ್ತು ಅಮೋನಿಯಾವನ್ನು ಇಂಧನವಾಗಿ ಬಳಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಮೋನಿಯಾದಲ್ಲಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಶೇಖರಣೆಯು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಕ್ಷೀಣಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಇದು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮತ್ತು ಫ್ಲೈವೀಲ್ಗಳ ವಿಷಯವಾಗಿದೆ. ಇದು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಇಂಧನ ಸಂಗ್ರಹವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಶಕ್ತಿಯ ಈ ಸಾಂದ್ರ ರೂಪವು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಇತರ ಸ್ಥಳಗಳಿಗೆ ಸಾಗಿಸಬಹುದು. ಮಾನವರಲ್ಲಿ ಅಮೋನಿಯಾದ ವಿಷತ್ವದಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸುರಕ್ಷತಾ ಕ್ರಮಗಳೊಂದಿಗೆ ಇದನ್ನು ಮಾಡಬೇಕಾಗಿದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಪೂರೈಕೆಯಲ್ಲಿನ ಅಡೆತಡೆಗಳನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸಲು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ರಚಿಸಲು ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಪವನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳೊಂದಿಗೆ ಪೂರಕಗೊಳಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆ ಮಾಡಬೇಕಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತಾವಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಆರ್ಥಿಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಬಗ್ಗೆಯೂ ತನಿಖೆ ನಡೆಸುವುದು ಅಗತ್ಯವಾಗಿದೆ. ಕೆಲವು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಹೊಸ ಅಮೋನಿಯಾ ಆರ್ಥಿಕತೆಯನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ, ಅದು ಬಹುತೇಕ ತೈಲ ಉದ್ಯಮದಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅಕ್ಷಯವಾದ ಇಂಗಾಲ-ಮುಕ್ತ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗಾಧ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಹಸಿರು ಅಮೋನಿಯಾವನ್ನು ಅತಿ ದೊಡ್ಡ ಹಡಗುಗಳಿಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ಇಂಧನವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ. ದಕ್ಷಿಣ ಕೊರಿಯಾದ ಹಡಗು ತಯಾರಕ ಡಿಎಸ್ಎಂಇ 2025ರ ವೇಳೆಗೆ ಈ ಹಡಗುಗಳನ್ನು ವಾಣಿಜ್ಯೀಕರಿಸಲು ಯೋಜಿಸಿದೆ. ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಮತ್ತೊಂದು ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಬಳಕೆ. ಈ ಅಣುವು ಅಮೋನಿಯಾಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಅಮೋನಿಯಾದಷ್ಟೇ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದನ್ನು ಅಮೋನಿಯಾ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ನಿಂದ ಅಥವಾ ಕ್ಲೋರಿನ್ ಆಧಾರಿತ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗಳ ಮೂಲಕ ರಚಿಸಬಹುದು. ಇದು ಇಂಧನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸಾಂದ್ರವಾಗಿ ಇಂಧನವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ನ ತೊಂದರೆಯೆಂದರೆ ಅದು ತುಂಬಾ ವಿಷಕಾರಿಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅದು ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಹಿಂಸಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಸ್ಥಳಾವಕಾಶದಂತಹ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರದೇಶಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಇಂಧನವಾಗಿದೆ. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಉಡಾವಣೆ ಮಾಡಲಾದ ಇರಿಡಿಯಮ್ ನೆಕ್ಸ್ಟ್ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಅನ್ನು ತಮ್ಮ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವಾಗಿ ಹೊಂದಿವೆ. ಎಷ್ಟೇ ವಿಷಕಾರಿಯಾಗಿದ್ದರೂ, ಈ ಇಂಧನವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಅನ್ನು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ಸಾಗಿಸಲು ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಅಮೋನಿಯಾಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಸುರಕ್ಷತಾ ಕ್ರಮಗಳನ್ನು ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ಇಡೀ ಗೋಚರ-ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಫೋಟೋ ವೇಗವರ್ಧಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೂಲಕ ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಅನ್ನು ಕೊಳೆಯುವ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಸಂಶೋಧಕರು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದಾರೆ. ಇದರರ್ಥ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ಈ ಇಂಧನದಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸಹ ಬಳಸಬಹುದು. ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ನ ವಿಭಜನೆಯನ್ನು ಫುಲೆರೀನ್ (C60) ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ p-n ದ್ವಿಪದರದಿಂದ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು "ಬಕೆಬಾಲ್ಸ್" ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು n-ರೀತಿಯ ಅರೆವಾಹಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸತು ಥಾಲೇಸೈನಿನ್ (ZnPc) ಇದು ಸಾವಯವ ಫೋಟೋ ವೇಗವರ್ಧಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ರಚಿಸುವ p-ರೀತಿಯ ಅರೆವಾಹಕವಾಗಿದೆ. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವ ಎನ್-ರೀತಿಯ ಅರೆವಾಹಕಕ್ಕೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಲು ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಪಿ-ರೀತಿಯ ಅರೆವಾಹಕದಲ್ಲಿ ರಚಿಸಲಾದ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಸಾಧನದ ನಫಿಯಾನ್ ಭಾಗ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಒತ್ತಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಅನ್ನು ಸಾರಜನಕ ಅನಿಲವಾಗಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಕರಗಿಸುತ್ತದೆ. ಇಂಧನ ಕೋಶದ ಮೊದಲ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನುಗಳು ಉಪ್ಪಿನ ಸೇತುವೆಯ ಮೂಲಕ ಮತ್ತೊಂದು ಕಂಪಾರ್ಟ್ಮೆಂಟ್ಗೆ ಪ್ರಯಾಣಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮೊದಲ ಕಂಪಾರ್ಟ್ಮೆಂಟ್ನಿಂದ ಬೆಳಕಿನೊಂದಿಗಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಪಡೆದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಈ ಭರವಸೆಯ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಒಂದು ಸೌರ ಇಂಧನವಾಗಿದ್ದು, ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ಗೆ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ನೇರ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು. ಈ ಜೀವಕೋಶಗಳ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನು 1960ರ ದಶಕದಿಂದಲೂ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಉತ್ತಮವಾದ ನೇರ ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೆಂಟ್ ಆಗಿ ಬಳಸುವುದು. ಆನೋಡ್ ಅನ್ನು ಕ್ಷಾರೀಯವಾಗಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಅನ್ನು ಆಮ್ಲೀಯವಾಗಿಸುವುದು ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಬಹಳಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಿತು, ಇದು 80 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 1 ಡಬ್ಲ್ಯೂ/ಸೆಂ 2 ಎತ್ತರದ ಶಿಖರಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಮೊದಲೇ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಮತ್ತು ಅದರ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಷತ್ವವು ನೇರ ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳ ಮುಖ್ಯ ದೌರ್ಬಲ್ಯವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನೀರಿನಂತಹ ದ್ರವವಾದ ಹೈಡ್ರಸ್ ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಇಂಧನ ಮೂಲಸೌಕರ್ಯವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿ ಸಾಗಿಸಬಹುದು. ಸಂಶೋಧಕರು ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ಸ್ವಯಂ-ಚಾಲಿತ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳ ಗುರಿಯನ್ನೂ ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ. ಈ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಅನ್ನು ಎರಡು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ ನೇರ ಇಂಧನ ಕೋಶಕ್ಕೆ ಇಂಧನವಾಗಿ ಮತ್ತು ವಿಭಜನೆಯ ಗುರಿಯಾಗಿ. ಇದರರ್ಥ ಈ ಇಂಧನ ಕೋಶದಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ಮಾತ್ರ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಯಾವುದೇ ಬಾಹ್ಯ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಕಬ್ಬಿಣದ ಡೋಪ್ಡ್ ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಸಲ್ಫೈಡ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್ಗಳ ಬಳಕೆಯಿಂದ ಇದನ್ನು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಬ್ಬಿಣದೊಂದಿಗಿನ ಡೋಪಿಂಗ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರಾಜಿನ್ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣದ ಮುಕ್ತ-ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು 20 ಗಂಟೆಗಳ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು 98 ಪ್ರತಿಶತ ಫ್ಯಾರಡೈಕ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಸ್ವಯಂ-ಚಾಲಿತ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಕೋಶಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವರದಿ ಮಾಡಿದ ಹಕ್ಕುಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದು. ಕ್ಷಾರೀಯ, ಪಿಇಎಂ ಮತ್ತು ಎಸ್ಒಇಸಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸೌರ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗಾಗಿ ನೀರಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದನದ ಇತರ ಅನ್ವಯಗಳು; ನೀರನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕವಾಗಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಸೌರ ಬೆಳಕಿನ ಈ ಮೂಲಭೂತ ಬಳಕೆಯು ಉಗಿ ಸುಧಾರಣೆಯ ಮೂಲಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವುದಕ್ಕಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸಾಬೀತಾಗಿದೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನ ಕ್ಷಾರೀಯ ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಪ್ರಬುದ್ಧ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಪಿಇಎಂ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ ಪ್ರತಿ ಏಕಮಾನದ ಸಮಯದ ಇಳುವರಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪಿಇಎಂ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಯಾವುದೇ ತುಕ್ಕು ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಕ್ಷಾರೀಯ ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ತುಕ್ಕು ಮತ್ತು ಕೆಟ್ಟ ದಕ್ಷತೆಯ ಅನಾನುಕೂಲತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಪಿಇಎಂ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ವೇಗದ ಆರಂಭ ಮತ್ತು ಸರಳ ನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬೃಹತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ಷಾರೀಯ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ. ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಗೋಪುರಕ್ಕೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲು ಬಳಸುವ ಸೌರ ಹೀಲಿಯೋಸ್ಟಾಟ್ಗಳ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಲಿಯೋಜೆನ್ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿದೆ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ 1000 °C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ. 2500 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವು ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯಿಲ್ಲದೆ ನೀರನ್ನು ಉಷ್ಣ ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕವಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಬಹುದು. ಈ ಥರ್ಮೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಲುಪಲು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಮರುನಿರ್ದೇಶಿಸಲು ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳ ಶಾಖವನ್ನು ಬಳಸಿ ಅಥವಾ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಸೌರ ಕನ್ನಡಿ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಈ ವಿಧಾನವು ಅದರ ಶೈಶವಾವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ಈ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಲಾಭದಾಯಕ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಇನ್ನೂ ಸಾಬೀತಾಗಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಇತರ, ಪ್ರಬುದ್ಧ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಪರ್ಧಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಇಂಗಾಲ-ತಟಸ್ಥ ಇಂಧನ ಫೋಟೊಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟಿಕ್ ನೀರಿನ ವಿಭಜನೆ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಶಕ್ತಿ ಸೌರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸೌರ-ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಶಕ್ತಿ ಚಕ್ರ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಪರ್ಯಾಯ ಇಂಧನಗಳು ಫೋಟೊಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನಗಳು ಇಂಧನ ಉತ್ಪಾದನೆ