L'hydrogène libère de l'énergie lorsqu'il se combine à l'oxygène. Dans une pile à combustible, cette réaction produit de l'électricité et de l'eau. Dans un moteur à combustion, il brûle comme le gaz naturel, mais sans émissions de carbone. L'hydrogène est l'élément le plus léger et le plus abondant de l'univers, bien que sur Terre, il soit presque toujours lié à d'autres atomes.

La production d'hydrogène nécessite de l'énergie. Le reformage du méthane à la vapeur, la méthode la plus économique, utilise du gaz naturel et rejette du CO₂. L'électrolyse de l'eau utilise l'électricité pour séparer les molécules d'eau. Si cette électricité est renouvelable, l'hydrogène est dit vert. L'hydrogène bleu provient de gaz fossile avec captage du carbone. L'hydrogène gris provient de gaz fossile sans captage du carbone.

L'hydrogène est difficile à stocker et à transporter. C'est une petite molécule qui fuit facilement. Il doit être comprimé ou liquéfié, deux procédés énergivores. Les pipelines nécessitent des matériaux spéciaux. Ces difficultés rendent l'hydrogène coûteux par rapport aux combustibles fossiles. Son utilisation est surtout pertinente dans les secteurs difficiles à électrifier comme la sidérurgie, le transport maritime et l'aéronautique.

Méthodes de production

• Électrolyse verte : l'électrolyse à partir d'énergies renouvelables
• Bleu : gaz fossile avec captage du carbone
• Gris : gaz fossile sans captage
• Rose : électrolyse nucléaire
• Turquoise : pyrolyse du méthane