La fase luminosa, como su nombre lo indica, ocurre en presencia de luz solar.
Aunque la electrólisis es fácilmente replicable en un laboratorio mediante el uso de electricidad, el reto consiste en fabricar dispositivos, denominados celdas fotoelectroquímicas, capaces de utilizar la energía solar para mantener la reacción de acuerdo con tres criterios: la reacción debe ser eficiente, los materiales empleados en su construcción deben ser resistentes a la corrosión provocada por el electrolito y los materiales deben acercarse a los límites de potencial REDOX del hidrógeno y el oxígeno.
La mayor parte de la producción de hidrógeno en la actualidad se realiza a partir de hidrocarburos, y se utiliza en el mismo sitio donde se obtiene pues permite sintetizar algunos derivados del petróleo,[4] por lo que usarlo como combustible por el momento no resulta tan viable.
Para el diseño de nuevos catalizadores, los científicos buscan inspiración en la coenzima NADP+/NADPH, la cual se puede ver como un “brazo robótico” que recoge un protón y dos electrones del agua durante las reacciones luminosas y los utiliza posteriormente durante el ciclo C3 para producir carbohidratos.
La razón de que la energía solar, y en general las energías renovables, representen una fracción tan pequeña de la producción mundial no tiene que ver con su potencial, sino con su costo.
En 2015, científicos del Joint Center for Artificial Photosynthesis (JCAP) han conseguido una marca mundial de rendimiento del 10 % en energía almacenada con un sistema completo, eficiente, seguro e integrado.
Eso, por sí solo, está ya en los umbrales de la rentabilidad económica.