Il processo di fotodissociazione dell'acqua è un processo noto e studiato da molto tempo. Esso ha luogo in natura e ha un ruolo rilevante in molti aspetti della biologia marina e, per converso, in astrochimica. Nelle applicazioni tecnologiche, la possibilità di formare idrogeno e ossigeno per via fotochimica è una interessante alternativa nella produzione di energia da fonti rinnovabili rispetto alla conversione fotovoltaica diretta.

In linea di principio, come suggerisce il lettore, è possibile produrre idrogeno e ossigeno dall'acqua attraverso la reazione diretta

2H₂O => H₂ + O₂

Da un punto di vista pratico, tuttavia, la fotodissociazione diretta dell'acqua non è la scelta più conveniente. Essa viene invece condotta di regola in modo indiretto, con l'ausilio di una fase solida che è quella effettivamente irraggiata nel processo stesso e che agisce da fotocatalizzatore della reazione. Diversamente da altri processi fotochimici, che avvengono in fase omogenea (gassosa o liquida), i processi di fotolisi dell'acqua raggiungono rese più elevate se l'acqua viene scissa in idrogeno e ossigeno dagli elettroni fotogenerati in materiali semiconduttori come biossidi di metalli di transizione o silicio. Questo consente da un lato di prevenire reazioni chimiche collaterali (quali ad esempio la formazione di acqua ossigenata H₂O₂) e dall'altro consente di sfruttare una più larga parte dello spettro elettromagnetico nel processo stesso. Tipicamente, nel caso del silicio è possibile promuovere il processo impiegando radiazioni già nella regione del vicino infrarosso, con evidenti vantaggi pratici rispetto alla fotolisi diretta, che richiede l'impiego di radiazione ultravioletta.
La separazione dei due componenti prodotti può essere promossa in modi differenti ma le soluzioni più semplici comportano o la riduzione chimica dell'ossigeno in fase liquida o la separazione dei due gas con l'impiego di opportuni setti porosi.
Il rendimento dell'intero processo è ancora oggi piuttosto basso (inferiore al 10 %), tale da non renderlo ancora pienamente competitivo con le tecniche di conversione fotovoltaica. Tuttavia, l'intensa attività di ricerca in corso, stimolata in tempi recenti anche da considerazioni sulla maggiore compatibilità ambientale dell'idrogeno come vettore energetico, fa ben sperare per il futuro.

Per ulteriori approfondimenti rimandiamo ai seguenti siti:
- Device ups hydrogen energy from sunlight di Peter Weiss (riporta una analisi dei progressi degli ultimi anni nel settore - in inglese);
- La conversione fotochimica dell'acqua (una metodologia alternativa per la conversione diretta in fase acquosa);
- Photochemistry and Supramolecular Chemistry Group (il sito del gruppo di fotochimica dell'Università di Bologna).