עלה מלאכותי, מכשיר מבוסס סיליקון המשתמש באנרגיה סולארית כדי לפצל מימן וחמצן במים, ובכך מייצר אנרגיה מימן בצורה נקייה, ולא משאיר כמעט מזהמים. הטכנולוגיה, שתוכננה לדמות את תהליך ייצור האנרגיה הטבעי של פוטוסינתזה ששימשה צמחים, פותחה לראשונה בהצלחה על ידי הכימאי האמריקני דניאל ג. נוקרה ועמיתיו בשנת 2011. היה צורך בעבודה נוספת בכדי לשפר את היעילות ואת עלות האפקטיביות שלה למעשיים. להשתמש.
המרכיב הבסיסי בעלה מלאכותי הוא שבב סיליקון המצופה בזרזים כימיים, המזרזים את התגובה לפיצול המים. בכלי מים פתוח, כאשר אנרגיה סולארית פוגעת בשבב, מתרחשת תגובה כימית הדומה לפוטוסינתזה - מולקולות המימן והחמצן של מים מפוצלות זו בזו, וכתוצאה מכך הפרדת הפרוטונים והאלקטרונים. הפרוטונים והאלקטרונים נלכדים על השבב ונלכדים מחדש ליצירת גז מימן, אשר ניתן להשתמש בהם לייצור חשמל מיידי או לאחסון לשימוש מאוחר יותר.
היישום העיקרי של העלה המלאכותי הוא ייצור נקי של מימן, הנחשב לצורה אנרגטית חלופית. אמצעים נוספים לתפיסת דלק מימן כוללים רפורמה בקיטור, בה מגיבים קיטור בטמפרטורה גבוהה עם מתאן בנוכחות זרז מתכת, ושבר הידראולי (או "פרוקינג"), בו מוזרקים נוזלים המכילים כימיקלים לאדמה בגובה לחץ על מנת לשחרר גזים טבעיים (כולל מימן) מתצורות סלע תת-קרקעיות. אף אחת מהגישות הללו לא נחשבת כצורה "נקייה" לייצור מימן, מכיוון ששניהם כוללים שחרור של כימיקלים שעלולים להזיק לסביבה.
העלה המלאכותי הופך גם מימן למקור אנרגיה מתחדשת, מכיוון שאור השמש והמים נמצאים בשפע על פני כדור הארץ. לפיכך, עם העלה המלאכותי, אנשים יכולים לייצר באופן מקומי את האנרגיה שלהם והם יכולים לחיות בנפרד מרשת חשמל. זה מציע יתרון משמעותי בכך שאנרגיה מימן יכולה להיות מיוצרת כמעט ברציפות בכל מקום ובכל זמן. בהתבסס על התכנון הראשוני של Nocera, בעזרת טכנולוגיית עלים מלאכותיים, מעריכים שאחד עד שלושה בקבוקי מים יוכלו לייצר מספיק אנרגיה בכדי לשמש בית יחיד באזורים פחות מפותחים בעולם.
עם זאת, עדיין נותרו אתגרים משמעותיים עבור טכנולוגיית העלים המלאכותיים. לדוגמא, נדרשת עבודה רבה יותר לשיפור היעילות; במחקרים ראשוניים, העלה המלאכותי כבש רק 4.7 אחוזים מכלל הדלק המימני האפשרי הקיים באנרגיה סולארית. מכשירים שפותחו מאז השיגו יעילות גבוהה יותר (למשל, כעשרה אחוזים). טכנולוגיית העלים המלאכותיים נותרה עם זאת גם עלולה להיות יקרה, ודאגות לבטיחות האחסון בדלק מימן מגבילות את היישום המעשי של הטכנולוגיה.
