氫燃料技術在英國再生能源藍圖居關鍵地位，希望在 2050 年前將氫氣年生產(chǎn)量從 27TWh 提升到 860TWh，但該國想利用環(huán)保制氫技術來達成目標，而太陽能制氫技術目前尚有高成本與低效率等挑戰(zhàn)。

為解決此問題，蘇格蘭赫瑞瓦特大學(Heriot-Watt)機械工程助理教授 Jin Xuan 與耶魯大學、香港城市大學、華東理工大學攜手改良太陽能制氫技術，讓氫氣逐步成為再生能源一環(huán)節(jié)。

光電化學(photoelectrochemical，PEC)電解水技術為太陽能制氫方式之一，借由太陽能與催化劑將水分解成氫與氧，以往 PEC 電解水技術需要消耗 1.23 電子伏特(eV)，且只有某一 UV 波段才能促使其進行反應，導致大范圍光譜被浪費。

該團隊研發(fā)酸鹼值差異(pH-differential)設計，將能量需求降至 0.35 eV，透過單獨改變每個電極的 pH 值，讓電解水制程的熱力學(thermodynamics)全然不同，使 PEC 電解水技術可用更便宜與更多光譜來運作。

為了要適應酸鹼值差異，新型微型系統(tǒng)(microsystem)會產(chǎn)生獨特的微流體(microfluidic)模式，并讓酸性和鹼性電解質(zhì)可同時存于相同電池中。而新系統(tǒng)也可降低 PEC 電解水三分之二成本，將太陽能燃料轉(zhuǎn)換效率提高 20%。

Xuan 教授表示，不管是在英國還是全球，成本皆為太陽能制氫技術最大挑戰(zhàn)，其成本約為風能與生質(zhì)能的 2 倍，而新系統(tǒng)將能使用更廉價、更唾手可得的材料制成，意味著該技術可以輕松達到商業(yè)化，并滿足日益增長的氫燃料需求，團隊目前也已實際將技術用于燃料電池中。

蘇格蘭再生能源組織(Scottish Renewables)資深政策經(jīng)理 Hannah Smith 表示，這項研究讓英國的再生能源資源可能性更加多樣化，綠能氫氣可用于家庭供暖與氫燃料電池車，并加速英國脫碳速度。

赫瑞瓦特大學首席科學家 John Underhill 則指出，如何實現(xiàn)低碳且安全的能源是目前最大挑戰(zhàn)之一，而赫瑞瓦特大學正在測試新能源系統(tǒng)的可行性研究，這將有助于未來能源轉(zhuǎn)型。