Грязная вода с антибиотиками — не просто отходы, а скрытый источник энергии. Химики собрали материал из двух частей: наностержней оксида титана (белый пигмент в красках и солнцезащитных кремах) и нанолистов нитрида углерода. По отдельности каждый ловит лишь часть солнечного света и быстро теряет энергию, но вместе они работают как слаженная пара: один поглощает свет, другой отводит электроны, не давая им вернуться обратно.
Под искусственным солнечным светом этот гибрид разлагает 98,2% амоксициллина — распространённого антибиотика — всего за 90 минут. В той же воде он выделяет водород, причём скорость в полтора раза выше, чем у чистого нитрида углерода, и вдвое выше, чем у чистого оксида титана. Секрет в особом расположении энергетических уровней: возбуждённые электроны движутся только в одну сторону, как по лестнице с разной высотой ступеней.
Такой материал может работать и с другими загрязнителями: красителями и разными антибиотиками. Вместо того чтобы тратить энергию на очистку воды, мы одновременно получаем топливо. Солнечный свет, вода и немного химии превращают проблему сточных вод в двойную выгоду.
Амоксициллин — один из самых назначаемых антибиотиков в мире, и его следы часто находят в реках и озёрах, куда попадают сточные воды.