Suyun ayrılması, suyun kimyasal bileşiğini, hidrojen ve oksijenin bileşenlerine ayırma işlemidir. Su bölünmesine birçok yaklaşım vardır, bunlardan en yaygın olanı, elektrik akımının hidrojen ve oksijen iyonları üretmek için sudan geçtiği elektrolizdir. Su ayırma yöntemlerinin çoğu, hidrojeni ve oksijeni sudan ayırmak için gerekli enerji yerine daha sonra saf hidrojenden yakıt olarak elde edilebilecek enerji bakımından enerji açısından verimli olmasa da, işlem yine de bir fosil yakıtlara bağımlılık. Suyu bölmek için güneş enerjisi ve yeni kimyasal katalizörler kullanan uygulamalar, işlemde sera gazı emisyonları veya diğer kirleticiler üretmeden yenilenebilir net enerji kazanımları üretme konusunda umut verici bir yöntem sunmaktadır.
Işığın enerjisini kullanarak veya rüzgar enerjisi gibi diğer yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanarak bölünen fotokatalitik su şimdi yeni elektroliz formlarında elektrik akımı üretmek için kullanılmaktadır. Amaç, güneş ışığı gibi yenilenebilir enerji kaynakları tarafından tamamen yakıt olarak kullanılan ve fosil yakıtlara karşı hidrojen üretimini rekabetçi kılan bir su bölme sistemi oluşturmaktır. İşlemdeki zorluk, ucuz ve dayanıklı malzemelerden yapılmış elektrotlar geliştirmek olmuştur. Kobalt ve nikel borat bileşiklerinin verim artışı sağladığı bulunmuştur ve bunların ucuz ve üretilmesi kolaydır. Bu yeni elektrot bileşikleri ticari güneş yakıtı üreten sistemlerde güvenli olsa da, elektrolit çözeltileri olarak tehlikeli alkali bileşikleri kullanan endüstriyel elektroliz yöntemlerinin etkinliği ile rekabet edememektedirler.
Enerji kazanımı açısından en fazla sözü veren su bölme mekanizmaları, bitkilerin güneş ışığını kimyasal enerjiye dönüştürmek için kullandıkları fotosentez sürecine dayanmaktadır. Bunun için doğal sistemler çok yavaş ve taklit eden yapay sistemler olsa da, 1972'de Japonya'da araştırmalar başladığında Japonya'da araştırmalar başladığında başlangıçta% 1'den daha az bir verime sahip olsa da, yeni işlemler hidrojen üretim seviyelerini arttırıyor. 2007'deki Japon araştırmacılar, platin nanoparçacıkları ile hidrojene edilmiş mikrokristalin silikondan yapılmış elektrotları kaplamaya başladı; bu, elektrotların stabilitesini ve ömrünü ve su ayrılmasında katalitik yeteneklerini arttırdı.
Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı'ndaki (NREL) benzer bir araştırma, 2005 yılında% 14'lük güneş enerjisi ile hidrojen verimliliği dönüşüm oranlarını hedeflemektedir. Ayrıca, elektrotların dayanıklılığı 2005'te 1.000 saatten 2015'te 20.000 saate yükselmiştir. Bu verimlilik arttıkça, karşılık gelen hidrojen yakıtları üretme maliyeti azalmakta, 2005'te H2 üretme maliyeti kilogram başına ABD Doları (ABD Doları) (2015), H2 üretim maliyetini 2005 yılında 360 $ / kg azalarak 5 $ / kg'a düşürmüştür. Hidrojen üretmek için su seviyesinin ayrılması, doğal gazın yeniden şekillendirilmesinden kaynaklanan hidrojen bazlı yakıtların üretilmesinden üç ila on kat daha pahalıdır. Araştırma, kurulan enerji sektörü ile ekonomik olarak rekabet edebilmeden önce hala biraz mesafe kat ediyor.
