الألواح الشمسية العادية تحول الضوء إلى كهرباء، أما هنا فالضوء يفكك الماء إلى هيدروجين وأكسجين. الهيدروجين وقود نظيف، لكن العملية بطيئة. لتسريعها، تُضاف مواد مساعدة تمنح الإلكترونات. غالبًا ما يكون الكحول هو هذه المادة، لكن من المؤسف إهداره. في الدراسة الجديدة، لعبت الطحالب الدقيقة دور المساعد — كائنات صغيرة تعيش أصلًا في الماء وتمتص ثاني أكسيد الكربون.

خُلطت الطحالب مع مسحوق أكسيد التيتانيوم (وهو صبغة بيضاء مألوفة من الدهانات ومعجون الأسنان)، والذي يعمل كمحفز ضوئي — يلتقط الضوء ويطلق التفاعل. تحت الضوء، تمنح الطحالب إلكترونات، مما يساعد على تفكيك الماء إلى هيدروجين وأكسجين. الطحالب نفسها تتحلل في هذه العملية، لكنها لا تضيع سدى: منها يُنتج الميثان وأول أكسيد الكربون — وهما مادتان مفيدتان أيضًا. في الظروف المثلى، بلغ إنتاج الهيدروجين 0.99 مليمول لكل غرام في الساعة، ومع إضافة البلاتين كمسرّع — 3.2 مليمول لكل غرام في الساعة. وهذا أكثر بمقدار 13 مرة مقارنة بدون الطحالب.

هذا النهج يحقق هدفين في آن واحد: نحصل على هيدروجين أخضر للطاقة، وفي الوقت نفسه نحول الكتلة الحيوية للطحالب إلى غازات وقود. وأثناء زراعة الطحالب نفسها، تمتص ثاني أكسيد الكربون من الهواء، لذا تصبح الدورة أيضًا وسيلة لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون. بدلًا من حرق الكحول أو إنفاق مواد كيميائية نقية، نستخدم مادة حية تنمو بنفسها تحت الضوء وتنقي الغلاف الجوي.