Bí quyết để phát triển việc lưu trữ năng lượng tái tạo nằm ở việc chuyển đổi nguồn năng lượng này thành dạng khí. Nó còn được biết đến như phương pháp sử dụng năng lượng tái tạo để sản xuất hydro từ nước.

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một dạng tế bào năng lượng mặt trời có khả năng phân tách nước. Loại tế bào này cho phép sản xuất điện và phân tách nước trong cùng một bước.

Cũng giống như quá trình quang hợp của thực vật trực tiếp sản sinh ra cacbohydrat, tế bào năng lượng mặt trời này cũng trực tiếp sản xuất hydro.

Quá trình chuyển đổi này hiệu quả hơn nhiều lần so với quá trình quang hợp khi có thể chuyển đổi tới 12,3% năng lượng mặt trời thành năng lượng hydro ngay tại thời điểm đang được thử nghiệm (so với 1% hiệu suất của quá trình quang hợp).

Hơn nữa, tế bào năng lượng mặt trời này cũng không cần sử dụng các nguyên liệu đắt tiền, điều này đồng nghĩa với việc loại năng lượng này sẽ còn rẻ hơn cả năng lượng mặt trời quang điện hiện có.

 Trước mắt, điều này sẽ giúp giải quyết vấn đề liên quan đến lưu trữ năng lượng với 100% mạng lưới điện tái tạo và  giá thành rẻ hơn những lựa chọn năng lượng sẵn có. Mục tiêu dài hạn của loại năng lượng này sẽ là thay thế dầu mỏ.

Dầu mỏ là một loại năng lượng sinh học cổ xưa. Khi lưu trữ năng lượng, hiệu suất chỉ đạt 1% và cần hàng triệu năm cùng các quá trình địa chất ngẫu nhiên để có thể thực sự tạo ra dầu mỏ. Nếu đem so sánh, thì rõ ràng dầu mỏ không có cách nào để cạnh tranh với loại năng lượng mới này.

Phải mất 5,3 triệu năm để hình thành nên lượng dầu mỏ mà con người tiêu thụ trong vòng 1 năm. Do đó, chúng ta cần phải tự tạo ra dầu, thay vì sử dụng cạn kiệt nốt phần nhiên liệu hóa thạch còn lại. Sản xuất hydro 1 bước với giá thành thấp chính là chìa khoá cho vấn đề này.