Razcepitev vode je proces razgradnje kemične spojine vode na njene sestavne elemente vodik in kisik. Obstaja veliko pristopov k cepljenju vode, najpogostejša med njimi je elektroliza, kjer se električni tok prenaša skozi vodo za proizvodnjo vodikovih in kisikovih ionov. Čeprav številne metode cepljenja vode niso energetsko učinkovite v smislu energije, potrebne za ločevanje vodika in kisika iz vode, v primerjavi z energijo, ki jo je mogoče pozneje pridobiti iz čistega vodika za gorivo, se postopek kljub temu obravnava kot potencialna alternativa zamenjavi odvisnost od fosilnih goriv. Aplikacije, ki uporabljajo sončno energijo in nove kemične katalizatorje za cepljenje vode, ponujajo obetavno metodo za ustvarjanje neto dobička energije iz obnovljivih virov, ne da bi pri tem povzročile emisije toplogrednih plinov ali drugih onesnaževal.
Fotokatalitično cepljenje vode z uporabo svetlobne energije ali z uporabo drugih obnovljivih virov energije, kot je energija vetra, se zdaj uporablja za ustvarjanje električnega toka v novih oblikah elektrolize. Cilj je ustvariti sistem za razdelitev vode, ki ga v celoti poganjajo obnovljivi viri energije, kot je sončna svetloba, zaradi česar je proizvodnja vodika konkurenčna fosilnim gorivom. Izziv v procesu je bil razviti elektrode, ki so izdelane iz poceni in trpežnih materialov. Ugotovljeno je bilo, da spojine kobalta in nikljevega borata nudijo večjo učinkovitost ter so poceni in enostavne za izdelavo. Čeprav so te nove spojine elektrod varne v komercialnih sistemih za proizvodnjo sončnega goriva, še ne morejo tekmovati z učinkovitostjo industrijskih metod elektrolize, ki uporabljajo nevarne alkalijske spojine kot raztopine elektrolitov.
Mehanizmi ločevanja vode, ki ponujajo največ obljube v smislu pridobivanja energije, temeljijo na procesu fotosinteze, ki ga rastline uporabljajo za pretvarjanje sončne svetlobe v kemično energijo. Medtem ko so naravni sistemi za to zelo počasni in umetni sistemi, ki ga posnemajo, so imeli sprva učinkovitost manj kot 1 %, ko so se raziskave začele leta 1972 na Japonskem, novi procesi povečujejo raven proizvodnje vodika. Japonski raziskovalci so leta 2007 začeli oblagati elektrode iz hidrogeniranega mikrokristaliničnega silicija z nanodelci platine, kar je dodatno povečalo stabilnost in življenjsko dobo elektrod ter njihovo katalitično sposobnost pri cepljenju vode.
Podobne raziskave v Nacionalnem laboratoriju za obnovljivo energijo (NREL) v Združenih državah so ciljne stopnje pretvorbe sončne energije v vodik 14 % v letu 2015 s povečano vzdržljivostjo elektrod z 1,000 ur v letu 2005 na 20,000 ur v letu 2015. Ko se ta učinkovitost poveča, se ustrezni stroški proizvodnje vodikovega goriva zmanjšajo, pri čemer so stroški proizvodnje H v ameriških dolarjih (USD) na kilogram ($/kg)
2
leta 2005 pri 360 USD/kg na 5 USD/kg v letu 2015. Tudi na tej ravni je cepitev vode za proizvodnjo vodika še vedno tri do desetkrat dražja od proizvodnje goriv na osnovi vodika iz reformacije
zemeljski plin
. Raziskava ima še nekaj časa, preden postane ekonomsko konkurenčna uveljavljenemu energetskemu sektorju.