Fysiker vid Lancaster University utvecklar metoder för att skapa förnybart bränsle från vatten med hjälp av kvantteknik.

Förnybart väte kan redan produceras genom fotoelektrolys där solenergi används för att dela upp vattenmolekyler till syre och väte.

Men, trots betydande forskningsinsatser under de senaste fyra decennierna, grundläggande problem kvarstår innan detta kan antas kommersiellt på grund av ineffektivitet och bristande kostnadseffektivitet.

Dr Manus Hayne från institutionen för fysik sa:"För att forskningen ska gå framåt, innovation inom både materialutveckling och enhetsdesign behövs helt klart."

Lancaster-studien, som utgjorde en del av doktor Sam Harrisons doktorandforskning, och publiceras i Vetenskapliga rapporter , ger underlag för ytterligare experimentellt arbete med solenergiproduktion av väte som ett förnybart bränsle.

Det visar att den nya användningen av nanostrukturer kan öka den maximala fotospänningen som genereras i en fotoelektrokemisk cell, öka produktiviteten för att klyva vattenmolekyler.

Dr Hayne sa:"Såvitt författarna vet, detta system har aldrig undersökts varken teoretiskt eller experimentellt, och det finns ett stort utrymme för ytterligare arbete för att utöka resultaten som presenteras här."

Fossila bränslen stod för nästan 90 % av energiförbrukningen 2015, med den absoluta efterfrågan som fortfarande ökar på grund av en växande global befolkning och ökande industrialisering.

Dr Manus Hayne sa:"Fossilbränsleförbränning släpper ut koldioxid i atmosfären, orsakar globala klimatförändringar, och det finns bara en begränsad mängd av dem tillgängliga för utvinning. Vi måste helt klart gå över till en förnybar energiinfrastruktur med låga växthusgaser, och förnybart väte förväntas spela en viktig roll."

Fotovoltaiska solceller används för närvarande för att omvandla solljus direkt till elektricitet men solväte har fördelen att det är lätt att lagra, så det kan användas när och när det behövs.

Väte är också mycket flexibelt, vilket gör det mycket fördelaktigt för avlägsna samhällen. Det kan omvandlas till el i en bränslecell, eller bränns i en panna eller spis precis som naturgas. Den kan till och med användas för att driva flygplan.