Hidrogen (H2) bergabung secara eksplosif dengan oksigen (O2) untuk membentuk air (H2O). Reaksinya eksoterm, dengan kata lain melepaskan energi. Oleh karena itu, hidrogen dan oksigen telah digunakan sebagai bahan bakar roket selama beberapa dekade, bukan karena bermanfaat bagi lingkungan tetapi karena seluruh berat bahan bakar dinyalakan. Bahwa proses pembakaran bersih menyarankan beberapa orang, pada 1990-an, bahwa akan ramah lingkungan untuk memperluas penggunaannya sebagai bahan bakar mobil juga. Meskipun gagasan itu dengan cepat ditolak karena alasan ilmiah, gagasan itu telah mengalami kelahiran kembali dalam beberapa tahun terakhir.
Pendukung hidrogen sebagai bahan bakar percaya bahwa peralihan dari hidrokarbon ke bahan bakar hidrogen menguntungkan bagi lingkungan. Secara khusus, mereka memuji kebersihan yang membakar hidrogen, hanya menghasilkan energi dan air. Namun ini mengabaikan akhir produksi, yang sangat polutan.
Sekitar 95 persen hidrogen yang saat ini diproduksi di Amerika Serikat berasal dari pemrosesan gas alam yang disebut “reformasi metana uap”. Meskipun prosesnya menggunakan gas alam, produksi menghasilkan banyak CO2--kebalikan dari kesan pendukung bahan bakar hidrogen memberikan.
Pemisahan hidrogen dan oksigen dengan hidrolisis (menggunakan listrik) jauh lebih tidak populer daripada reformasi metana uap karena sangat tidak efisien; hanya sekitar 70 persen. Menurut film dokumenter “Who Killed the Electric Car?” mobil sel bahan bakar yang ditenagai oleh hidrogen yang dibuat dengan listrik menggunakan energi tiga hingga empat kali lebih banyak daripada mobil yang ditenagai oleh baterai. Perbedaan ini diperkirakan akan melebar karena teknologi baterai terus meningkat.
Kebocoran hidrogen dapat terjadi selama banyak langkah produksi dan penggunaannya. Majalah Science melaporkan pada bulan Juni 2003 bahwa kebocoran hidrogen dari penggunaan bahan bakar hidrogen secara luas akan melahap ozon lebih cepat daripada CFC. Chlorofluorocarbons dilarang di seluruh dunia untuk mencegah kerusakan lapisan ozon pelindung.
Mobil hidrogen semakin merusak lingkungan dengan mengalihkan perhatian dari efisiensi mobil listrik yang jauh lebih besar. Insinyur riset Wally Rippel dari AeroVironment mengajukan argumen bahwa GM dan Shell mendorong sel bahan bakar hidrogen sebagai cara untuk mengalihkan perhatian publik dengan teknologi yang terlalu jauh di masa depan untuk mengurangi permintaan saat ini--dan karena itu bertindak untuk mempertahankan status quo. Sebaliknya, Menteri Energi AS dan Peraih Nobel Steven Chu telah menyerukan pembatalan semua $100 juta dalam anggaran DoE-nya untuk penelitian sel bahan bakar hidrogen.
Dua kemungkinan yang dilakukan peneliti untuk menyelamatkan hidrogen sebagai bahan bakar ramah lingkungan adalah sebagai berikut. Argonne National Lab sedang mempelajari penangkapan CO2 selama proses reformasi metana uap. Dan para peneliti di Australia sedang mengerjakan pompa hidrogen perumahan yang digerakkan oleh tenaga surya - menciptakan bahan bakar hidrogen dengan hidrolisis menggunakan fotovoltaik di atap garasi milik sendiri.