بدأ العلماء بالبحث عن مصادر أخرى للطاقة؛ نتيجة قلة مصادر الطاقة غير المتجددة، وارتفاع أسعارها، ويُعدّ الهيدروجين مصدراً مثالياً للطاقة؛ حيث إنّه لا يسبب تلوث الهواء عند احتراقه، لكن تكمن المشكلة في كيفية إنتاج الهيدروجين، ومن الطرق التي تساعد على إنتاج الهيدروجين هي تحليل الماء كهربائياً، ولا تزال هذه الطريقة في مرحلة البحث، إلا أنّها أظهرت نتائج مثالية لإمكانية استخدامها في المستقبل.[1]
ينتج من التحليل الكهربائي للماء غازا الهيدروجين والأكسجين، وتتكون خلايا التحليل الكهربائي من زوجين من أقطاب البلاتينيوم مغمورة في الماء، إضافة إلى كمية قليلة من مادة كهرلية (Electrolyte) مثل (H2SO4)، وهذه المادة مهمة؛ لأنّ الماء النقي يحتوي على كميات قليلة من الأيونات، وتتمّ هذه العملية كالآتي:[1]
يتأكسد الماء عند المصعد (Anode) إلى غاز الأكسجين، وأيونات الهيدروجين، ويُختزل الماء عند المهبط (Cathode) إلى غاز الهيدروجين، وأيونات الهيدروكسيد، كما في المعادلات الآتية:[1]
-2H2O → O2 + 4H+ + 4e (المصعد، تأكسد)
2H2O + 2e- → 2OH- + H2 (المهبط، اختزال)
2H2O → 2H2 + O2 (التفاعل الكلي)
ملاحظات:[1]
يُفضّل رفع درجة الحرارة خلال عملية التحليل الكهربائي للماء للأسباب الآتية:[2]
يُعدّ غاز الهيدروجين من أهمّ المصادر البديلة للطاقة، وهناك عدة طرق لإنتاجه -بالإضافة إلى التحليل الكهربائي للماء- ومنها:[3]
(بالإنجليزية: Natural Gas Reforming)، حيث يتمّ من خلال هذه الطريقة إنتاج الهيدروجين من الغاز الطبيعي باستخدام درجة حرارة عالية من البخار، وهناك طريقة أخرى يتمّ فيها أكسدة غاز الميثان أكسدة جزئية من خلال حرقه في الهواء، ومن خلال هاتين الطريقتين ينتج غاز يعرف بـ (Synthesis Gas) الذي يتفاعل مع كمية إضافية من البخار لتنتج كميات عالية من غاز الهيدروجين.
تقوم بعض أنواع الميكروبات مثل الطحالب الخضراء، وبعض أنواع البكتيريا بإنتاج الهيدروجين؛ وذلك بتحليل الماء بوجود أشعة الشمس، وهناك بعض الميكروبات تقوم باستخلاص الهيدروجين مباشرة من الكائنات الحية.