يتحد الهيدروجين (H2) بشكل متفجر مع الأكسجين (O2) لتكوين الماء (H2O). التفاعل طارد للحرارة ، أي أنه يطلق طاقة. لذلك تم استخدام الهيدروجين والأكسجين كوقود للصواريخ لعقود ، ليس بسبب فائدة للبيئة ولكن بسبب اشتعال الوزن الكامل للوقود. أن عملية الاحتراق النظيف أوضحت للبعض ، في التسعينيات ، أنه سيكون صديقًا للبيئة لتوسيع استخدامه كوقود للسيارة أيضًا. على الرغم من رفض الفكرة بسرعة على أسس علمية ، إلا أن الفكرة شهدت ولادة جديدة في السنوات الأخيرة.
يعتقد أنصار الهيدروجين كوقود أن التحول من الهيدروكربونات إلى وقود الهيدروجين مفيد للبيئة. على وجه التحديد ، يروجون للنظافة التي يحترق بها الهيدروجين ، وينتجون الطاقة والمياه فقط. ومع ذلك ، فإن هذا يتجاهل نهاية الإنتاج ، وهو شديد التلوث.
يأتي حوالي 95 بالمائة من الهيدروجين المنتج حاليًا في الولايات المتحدة من معالجة الغاز الطبيعي المسماة "إعادة تشكيل غاز الميثان بالبخار". على الرغم من أن العملية تستخدم الغاز الطبيعي ، إلا أن الإنتاج ينتج قدرًا كبيرًا من ثاني أكسيد الكربون - وهو عكس الانطباع المؤيد لوقود الهيدروجين يعطى.
يعتبر فصل الهيدروجين والأكسجين عن طريق التحلل المائي (باستخدام الكهرباء) أقل شيوعًا من إعادة تشكيل غاز الميثان بالبخار لأنه غير فعال للغاية ؛ فقط حوالي 70 بالمائة. بحسب الفيلم الوثائقي "من قتل السيارة الكهربائية؟" سيارة تعمل بخلايا الوقود تعمل بالهيدروجين وتنتج بالكهرباء تستهلك ثلاثة إلى أربعة أضعاف الطاقة التي تستهلكها السيارة التي تعمل بالبطاريات. من المتوقع أن يتسع هذا الاختلاف مع استمرار تحسن تقنية البطاريات.
يمكن أن يحدث تسرب الهيدروجين خلال العديد من خطوات إنتاجه واستخدامه. ذكرت مجلة العلوم في يونيو 2003 أن تسرب الهيدروجين من الاستخدام الواسع لوقود الهيدروجين من شأنه أن يلتهم الأوزون بشكل أسرع من مركبات الكربون الكلورية فلورية. مركبات الكربون الكلورية فلورية محظورة في جميع أنحاء العالم لمنع تدهور طبقة الأوزون الواقية.
تزيد السيارات التي تعمل بالهيدروجين من الإضرار بالبيئة من خلال تشتيت الانتباه عن الكفاءة الأكبر للسيارات الكهربائية. طرح مهندس الأبحاث Wally Rippel من AeroVironment الحجة القائلة بأن GM و Shell تدفعان بخلايا وقود الهيدروجين كطريقة لإلهاء الجمهور بتكنولوجيا بعيدة جدًا في المستقبل لإلحاق الضرر بالطلب الحالي - وبالتالي تعمل على الحفاظ على المكانة كو. في المقابل ، دعا وزير الطاقة الأمريكي والحائز على جائزة نوبل ستيفن تشو إلى إلغاء كل 100 مليون دولار في ميزانية وزارة الطاقة لأبحاث خلايا وقود الهيدروجين.
فيما يلي احتمالان يتابعهما الباحثون لإنقاذ الهيدروجين كوقود صديق للبيئة. يدرس مختبر أرغون الوطني التقاط ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية إصلاح غاز الميثان بالبخار. ويعمل باحثون في أستراليا على مضخة هيدروجين سكنية تعمل بالطاقة الشمسية - لإنتاج وقود الهيدروجين عن طريق التحلل المائي باستخدام الخلايا الكهروضوئية على سطح المرآب الخاص.