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氢目前用于提炼原油和合成氨，氨是现代农业中使用的化肥的关键组成部分。氢也可用作生产绿色电力的原料，以及为汽车和卡车提供动力的环保燃料电池的成分。但氢通常由蒸汽加热天然气产生，这会导致温室气体排放和其他环境问题。因此，科学家们一直在努力用一种利用可再生能源的方法来取代这个过程——而最近在《自然能源》杂志上发表的一篇论文中就宣布了这样一个突破。
新方法依赖于光电化学（PEC）装置，这是一种太阳能电池，与其它方法相比，它可能更有效地分解水分子。长期以来，科学家们一直努力设计一种既高效又耐用，足以实现成本效益的PEC装置。18年前，美国国家可再生能源实验室的电化学家约翰·特纳设计了一种由磷化镓铟和砷化镓半导体层组成的装置，这是一个关键的进步。这些材料比其他选择更有效地将阳光转化为电能。特纳的设计保持了太阳能制氢转化效率最高的记录，直到2015年。但是，电池在使用时所暴露的酸性溶液很快就将其分解，使得其产生的氢气过于昂贵。
对于新的设计，由圣地亚哥州立大学化学家 Jing Gu 领导的研究人员在半导体层上添加了涂层，以防止酸腐蚀。这些保护性涂层显著延长了特纳高效设计的寿命，并生产出一种PEC装置，该装置在耐久性测试中仍能保持其80%的性能。“氢经济”——消费者可以自己制造氢气来为汽车提供动力，为房屋供暖或制冷——可能还不会立即到来，但至少这项工程壮举让这样的未来听起来不那么像乌托邦式的炒作。