Ο δρόμος προς τη χρήση του υδρογόνου σαν καύσιμο γίνεται σταδιακά φωτεινότερος στην κυριολεξία. Η τεχνολογία των νανοσωλήνων, που διασπούν τα μόρια του νερού απελευθερώνοντας υδρογόνο (και οξυγόνο), έχει γίνει πολύ πιο αποτελεσματική και ίσως σύντομα θα μπορεί να χρησιμοποιεί το ορατό τμήμα του ηλιακού φάσματος.

Για τη διάσπαση του νερού με τη βοήθεια της ηλιακής ενέργειας, οι μηχανικοί έχουν στη διάθεσή τους τρεις τεχνολογίες: Η μία είναι τα ηλιακά κελιά, που, αν και κρατούν τα σκήπτρα της αποτελεσματικότητας στη διάσπαση του νερού, είναι σχετικά πολύ ακριβά. Μια άλλη προσέγγιση χρησιμοποιεί μικροοργανισμούς, που είναι μεν φτηνοί, αλλά προς το παρόν παράγουν πολύ μικρές ποσότητες υδρογόνου. Η τρίτη επιλογή είναι η φωτοκατάλυση, που στηρίζεται στη στιγμιαία απελευθέρωση ηλεκτρονίων σε έναν ημιαγωγό. Τα ηλεκτρόνια που συναντούν μόρια νερού αντικαθιστούν τα ηλεκτρόνια στους δεσμούς μεταξύ οξυγόνου και υδρογόνου. Ετσι διασπούν το νερό παράγοντας αέριο υδρογόνο. Οι φωτοκαταλύτες είναι δυνητικά φτηνότεροι από τα ηλιακά κελιά και παράγουν περισσότερο υδρογόνο από τους μικροοργανισμούς.

Το πρόβλημα με τη φωτοκατάλυση είναι ότι οι φωτοκαταλύτες πρέπει να λειτουργούν μέσα στο νερό και αυτοί που το κάνουν αντιδρούν μόνο στο υπεριώδες φως, που αποτελεί μόλις το 4% του ηλιακού φωτός. Υλικά που απορροφούν το κατά πολύ πιο άφθονο ορατό τμήμα της ηλιακής ακτινοβολίας τείνουν να αποσυντεθούν μέσα στο νερό.

Για να αυξήσουν την απόδοση της διάσπασης, οι επιστήμονες στράφηκαν στους νανοσωλήνες από διοξείδιο του τιτανίου. Η σωληνοειδής μορφή της ένωσης αυτής είναι πέντε φορές πιο αποτελεσματική από την τυπική μορφή της μεμβράνης, επειδή το σωληνοειδές σχήμα επιτρέπει στα ηλεκτρόνια να μείνουν ελεύθερα για περισσότερο χρόνο, με αποτέλεσμα να αυξάνεται η πιθανότητα να διασπάσουν κάποιο μόριο νερού.

Στο πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια, οι επιστήμονες κατάφεραν να αυξήσουν την απόδοση της φωτοκατάλυσης με υπεριώδες φως πέρα από το 12%, χρησιμοποιώντας νανοσωλήνες διοξειδίου του τιτανίου διαστάσεων 6 εκατομμυριοστών του μέτρου. Οι νανοσωλήνες παράγουν 80 μιλιλίτρα υδρογόνου την ώρα ανά βατ (μονάδα ισχύος) υπεριώδους φωτός. Τώρα, δύο επιστημονικές ομάδες σε άλλα αμερικανικά πανεπιστήμια έχουν αρχίσει να κατασκευάζουν νανοσωλήνες που αντιδρούν στο ορατό τμήμα του φάσματος. Για να το πετύχουν, πρόσθεσαν άνθρακα στο διοξείδιο του τιτανίου, ώστε να μετακινηθούν τα μήκη κύματος που απορροφούν οι νανοσωλήνες προς το ορατό φως. Αυτή η μετακίνηση διπλασιάζει την απόδοση κάτω από ένα τεχνητό μείγμα υπεριώδους και ορατού φωτός. Σε επόμενη φάση ελπίζουν να κατασκευάσουν νανοσωλήνες που να δίνουν μεγάλη απόδοση με αποκλειστικά ορατό φως.

Σύμφωνα με υπολογισμούς, η κάλυψη της σκεπής ενός μεγάλου σπιτιού με συλλέκτες, που διαθέτουν φωτοκαταλύτες απόδοσης 12%, θα εξασφάλιζε καθημερινή παραγωγή υδρογόνου ισοδύναμου με 11 λίτρα βενζίνης τη μέρα (αρκεί, βέβαια, η ημέρα να είναι ηλιόλουστη).