Ūdeņraža reakcijas
Tas, kāds ūdeņradis izdalās sadedzinot, ir atkarīgs no tā vides un degšanas veida. Parasti ūdeņradis var sadedzināt divos veidos: to var izmantot kodolsintēzes procesā, tādās spēcīgās reakcijās kā tie, kas izraisa zvaigžņu degšanu, vai arī tā var sadedzināt uz zemes, izmantojot ar skābekli bagāto atmosfēru. Uz zemes ūdeņradi var atrast daudzās dažādās vielās, bet tīrs ūdeņradis darbojas noteiktā veidā un izdala dažas daļiņas tikai sadedzinot.
Ūdeņradis tiek uzskatīts par visizplatītāko ķīmisko elementu, kas pastāv, un tas ir atbildīgs par lielu siltuma daudzumu, kas pastāv Visumā. Kodolreakcijās, īpaši tajās, kas darbina sauli un citas zvaigznes, ūdeņradis tiek pakļauts milzīgam spiedienam, līdz tas atbrīvo lielu daudzumu siltuma un gaismas; tad tas tiek pārveidots citos elementos. Kodolreakcija izmanto ūdeņraža atomu un vairāku ūdeņraža atomu atlikušās daļas sapludina hēlija atomā. Šis process faktiski mainās atkarībā no zvaigznes lieluma, bet hēlijs joprojām ir galvenais saražotais elements. Arī citas daļiņas tiek ražotas mazākā daudzumā, atšķirībā no pelniem, kas palikuši pēc kodolsintēzes; šīs daļiņas galu galā var apvienoties un radīt neitronu zvaigzni pēc tam, kad visi ūdeņradis un hēlijs ir pazuduši.
Ūdeņradis kā degviela
Uz zemes ūdeņradis vispār neiziet kodolreakcijas procesā, ja vien tas nav spiests atrasties atombumbas iekšpusē. Tā vietā atomi deg pilnīgi citādi, līdzīgi kā deg ogļūdeņraža degvielas, bet tīrākā veidā. Tāpat kā oglekļa bāzes degvielas, arī tīrs ūdeņradis reaģē ar apkārtējo gaisu, lai sadedzinātu, un kā enerģiju ražo lielu daudzumu siltuma. Atšķirībā no parastākajām degvielām tīrs ūdeņradis neatstāj daudz papildu vai piesārņojošu daļiņu.
Visbiežāk ūdeņraža sadegšanas rezultātā rodas ūdens. Ūdeņraža atomi sajaucas ar skābekļa atomiem un izveido būtisko H20 formulu, kā rezultātā rodas gaisma ūdens atlikumi, kas var izplūst kā ūdens tvaiki vai kondensēties uz virsmām, kas atrodas ūdeņraža tuvumā sadedzināja. Protams, gaiss ir tikai daļēji skābeklis, un atmosfērā ir arī citi elementi, īpaši slāpeklis. Degot ūdeņradim, tas sadedzina arī slāpekli un var izdalīt gaisā dažādus slāpekļa oksīdus.
Ūdeņraža piesārņotāji
Slāpekļa oksīdi ir bīstamas daļiņas, kas var palīdzēt radīt skābu lietu un piedalīties citos postošos ciklos. Bet tīrs ūdeņradis joprojām tiek pasludināts par tīru degvielu, galvenokārt tāpēc, ka tā radīto oksīdu daudzums ir minimāls salīdzinājumā ar fosilo kurināmo, un ūdeņraža galvenais blakusprodukts, ūdens, ir nekaitīgs. Visgrūtākie ūdeņraža kā degvielas izmantošanas soļi ir tā atrašana tīrā veidā un tā saražotās enerģijas efektīva izmantošana. Lai iegūtu tīru ūdeņradi no dažādām vielām, ar kurām tas ir saistīts uz zemes, tiek izmantoti daudzi zinātniski procesi.