L’idrogeno non è una fonte di energia, bensì un mezzo per accumularla, un portatore di energia.
L’idrogeno è il più diffuso elemento nell’universo, ma sulla terra è combinato con altri elementi. L’idrogeno è presente nell’atmosfera solo in piccolissima concentrazione perché per la sua leggerezza tende a sfuggire al campo gravitazionale e a disperdersi nello spazio. È invece relativamente abbondante in forma combinata, soprattutto come acqua (H2O) e come composti organici (idrocarburi, biomasse, ecc.). Esempi sono il gas metano (CH4) composto da un atomo di carbonio (C) e quattro atomi di idrogeno e i vegetali formati da combinazioni organiche più complesse.
L’idrogeno si ricava da queste combinazioni mediante processi chimici che richiedono energia. Scientificamente si parla pertanto di una fonte energetica secondaria. Nel caso dell’idrogeno, l’energia per la sua preparazione non deve per forza derivare da fonti fossili, bensì anche dall’energia eolica, solare e idrica.
Tra i vari metodi che consentono di ricavare idrogeno dall’acqua, l’elettrolisi è l’unico di rilevanza pratica, oggi e possibilmente anche domani. L’elettrolisi, nella sua forma convenzionale, è usata da oltre 80 anni per produrre idrogeno per il mercato.
La produzione di idrogeno per elettrolisi richiede l’impiego di energia elettrica e l’energia necessaria per scomporre l’acqua nei suoi due elementi H e O, è essenzialmente quella “immagazzinata” nell’idrogeno stesso.
La produzione di grandi quantità è pertanto economica solo in quei paesi dove l’elettricità può essere generata a costi convenienti; quindi, per produrre idrogeno si deve investire energia elettrica.