Production d'hydrogène
La production d'hydrogène, ou plus exactement de dihydrogène, est le plus souvent réalisée par extraction chimique de combustibles fossiles, principalement du méthane, du charbon et de coupes pétrolières. La production de dihydrogène par cette voie présente l'avantage d'un coût compétitif, mais l'inconvénient d'être à l'origine d'émissions de CO2 non biogénique, qui dépassent généralement dix kilogrammes de CO2 par kilogramme d'hydrogène produit.
L'électrolyse de l'eau permet de produire un hydrogène à empreinte carbone faible (liée uniquement aux émissions de CO2 dues à la production d'électricité), mais avec un rendement plus faible.
Le dihydrogène est un vecteur énergétique majeur dans beaucoup de bactéries : il y est un sous-produit de la fermentation et de la fixation de l'azote. De façon artificielle, il peut être produit par réduction chimique ou par la chaleur (thermolyse) ; ces autres méthodes sont moins propices à la production industrielle, voire encore expérimentales. La découverte et le développement de méthodes moins coûteuses de production d'hydrogène en masse permettraient d'accélérer la mise en place d'une « économie hydrogène ».