Ha eltekintünk annak lehetőségétől, hogy egyszer majd hidrogén atommagok fúziójából nyerjünk energiát, a hidrogént nem tekinthetjük  leendő gazdaságunk elsődleges  energiaforrásának. A gáz ugyanis csak tárolni képes azt az energiát, melyet előállításához előzőleg felhasználtunk. Vagy esetleg mégis több rejlik benne?
Mindenesetre a hidrogén alapú gazdaság egyik igen sarkalatos pontja  a mai nézet szerint, hogy hogyan tudjuk előállítani a szubsztanciát  a szükséges mennyiségben, lehetőleg nem túl nagy energia befektetésével. A bejegyzés számba veszi lehetőségeinket, a teljesség igénye nélkül.

Korábban volt már róla szó, hogy hidrogént legelőször fémek és savak reakciójával állítottak elő. Laboratóriumi szinten jelenleg is ez a folyamat a gáz fő forrása. A reakciót leggyakrabban egy igen elmés szerkezettel, a jobbra látható Kipp készülékkel valósítják meg. Ebben általában cinket reagáltatnak sósavval. Emellett szintén fejleszthető hidrogén aluminium és erős bázis (pl.: nátrium-hidroxid) reakciójával, illetve víz elektrolitikus bontásával.  Csupán érdekesség, hogy az alkáli fémek  (pl. nátrium, kálium) vízzel reagálva szintén hidrogént fejlesztenek. Egyébként ez a reakció akkor is működik, ha víz helyett valamilyen alkoholt (pl. metanolt vagy etanolt) használunk, csak sokkal kevésbé hevesen valósul meg.
Az elektrolízis kivételével a fentebb említettek egyike sem alkalmas nagy mennyiségű hidrogén előállítására.

Ha ipari mennyiségben van szükség a gázra, akkor napjainkban főleg  az alábbi reakcióval nyerik:

CH₄ + H₂O → CO + 3 H₂

Földgázt reagáltatnak magas hőmérsékleten és nagy nyomáson vízgőzzel. A hidrogént tatrtalmazó reakciótermék neve szintézisgáz, mivel gyakran közvetlenül metanol szintézisére használják fel. Szintén hidrogén nyerhető földgáz parciális oxidációjával, illetve ízzó szén és vízgőz reakciójával.
A fenti eljárásokban az a közös, hogy mindegyik fosszilis nyersanyag segítségével valósul meg, így ezekkel sajnos nem jutunk sokkal előrébb. Az ilyen forrásból nyert hidrogén használata energetikai és környezetvédelmi szempontból olyan (vagy rosszabb), mintha továbbra is benzinnel/gázolajjal/földgázzal hajtanánk járműveinket.

Az ipari hidrogén-termelés kis részét adja csak az elektrolízissel történő vízbontás. Olyan helyeken van ennek létjogosultsága, ahol nagy mennyiségben, olcsón áll rendelkezésre elektromos áram. Ez az eljárás csak akkor lehet a jövő hidrogén-nyerésének elsődleges módja, ha megnöveljük elektromos áram termelő kapacitásunkat, ráadásul úgy, hogy az erőművek ne használjanak fel fosszilis energiahordozót. Ez főleg nap-, geotermikus-, atom-, szél-, biomassza erőművek telepítésével sikerülhet.

Sokkal kedvezőbb a helyzet akkor, ha a hidrogén egy ipari folyamat melléktermékeként, úgymond "hulladékként" keletkezik. Van ilyen folyamat, például a kősó oldatának elektrolízisével történő klórgyártás. Ez tényleg olcsó hidrogént ad, de csak addig gazdaságos, míg szükség van a keletkező klórra is. Az így nyerhető energiahordozó volumene emiatt nem megfelelő.

Érdekes lehetőségnek tűnik az a tény, hogy bizonyos mikroorganizmusok bizonyos körülmények között képesek szerves anyagokból hidrogént fejleszteni. A jobbra látható ábra egy algákat tartalmazó bioreaktort mutat. Ebben az esetben a fotoszintézis módosulása következtében termelődik a hidrogén, oxigén helyett. A folyamat természetesen fény nélkül nem működik, így csak nappal alkalmazható. Vannak azonban olyan mikroorganizmusok is, melyek fény nélkül is képesek elérni a kívánt hatást. Ha sikerülne találni, vagy létrehozni egy olyan organizmust, mellyel megfelelő hatásfokot lehetne elérni, a jövőben talán hatalmas, hidrogén-termelő farmok fogják előállítani a civilizáció fenntartásához szükséges energiát. A feladat mindenesetre adott a biológusok számára.

Végül következik a hidrogén alapú gazdaság Szent Grálja: mi lenne, ha közvetlenül a Nap fényének segítségével tudnánk bontani a vizet hidrogénre és oxigénre? Megmondom: a majdnem ingyen energia kora (a katalizátort és az egyéb alkatrészeket azért ugye le kell gyártani hozzá).
Az említett folyamatot fotoelektrokémiai vízbontásnak hívják, de emlegetik mesterséges fotoszintézisként is, és nem csupán a fantázia szülötte. Lelhető fel az irodalomban jónéhány megoldás, mely ezt az elvet követi. A példának okáért, Daniel Nocera, a Massachusetts Institute of Technology kutatója olyan katalizátort fejlesztett kobaltból és foszforból, mely ígéretes mértékben felgyorsítja a bomlást, mégis megfizethető árú. A fejlesztő optimista, szerinte egy évtizeden belül kereskedelmi forgalomba kerülő eszköz lesz találmányából, és némi fejlesztés után a szerkentyű egész háztartásokat fog ellátni hidrogénnel, amivel majd autónkat hajthatjuk, vagy üzemanyag cellában oxigénnel reagáltatva áramot fejleszthetünk belőle, mellyel majd a háztartási robotmasina, vagy a 3D tévé működik....
Kicsit futurisztikusan hangzik, de a természetben nem példanélküli a napenergia nagy hatásfokú hasznosítása: a növények is ezt csinálják. Tehát számunkra is van remény.

Hogy melyik a legígéretesebb módszer a fentiek közül, nehéz megmondani. Egyelőre valószínűleg egyik technológia sincsen olyan magas szinten, hogy a fosszilis energiahordozókkal versenyképes áron állítson elő hidrogént. Amelyik mégis képes erre, az egyelőre nem képes megtermelni a szükséges mennyiséget. Szomorkodni mégsem kell, mert van egy reményünk: a technikai fejlődés. Az utóbbi időben tapasztalhattuk, hogy ha egy technológiára van igény, a nagy cégek pénzt látnak benne, akkor az rohamosan fejlődik. Igény pedig előbb utóbb lesz egy új energiahordozóra.

A poszt ezzel véget ért, de a téma folytatódik: a következő bejegyzés(ek)ben érdekes hidrogén-termelési módszereket, fejlesztéseket igyekszek majd bemutatni.