Wasserstoff kann in Brennstofzellen oder im Verbrennungsmotor genutzt werden. Eine weiter Unterteilung ergibt sich daraus, ob er in flüssigem Zustand, als LH₂ oder in gasförmigem Zustand, als CGH₂ genutzt wird, beides ist möglich.

Es existieren mehrere Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff

Um Wasserstoff verwenden zu können, bedarf es der Herstellung aus anderen Energieträgern. Es gibt bei der Herstellung von Wasserstoff einige bereits bekannte Verfahren aus der Chemieindustrie und wiederum speziell für die Brennstoffzelle neu entwickelte. Dabei hat jede Möglichkeit ihre Vor- und Nachteile, so dass natürlich weiter Forschung nötig ist, um diese zu optimieren und marktfähig zu machen. Es werden nun nachfolgend einige aktuell gebräuchliche Herstellungsarten erläutert.

Dampfreformierung
Bei diesem Verfahren werden Kohlenwasserstoffe, die in der Natur häufig auftreten und in Form von Erdgasen wie Methan bereits für andere Energiegewinnungsverfahren genutzt werden, in zwei Prozessen vom Wasserstoff getrennt. Diese Art der Wasserstoffgewinnung ist lange erprobt und ausgereift, so dass bereits große Anlagen mit einer Kapazität von 100.000 m³/h vorhanden sind. Im ersten Schritt wird im Reformer der Kohlenwasserstoff bei einer Temperatur von 800- 900°C und einem Druck von ca. 25 bar mit Wasser zur Reaktion gebracht.
Allgemeine Gleichung: C_nH_m + n H₂O => n CO + (n + m/2) H₂ 
Mögliche Gleichung: CH₄ + H₂O => CO + 3 H₂
Das dabei entstandene Kohlenmonoxid (CO) wird nun getrennt und im zweiten Schritt, Shiftreaktion genannt, mit Wasserdampf versetzt. So entsteht nochmals ein Anteil Wasserstoff. Das Gas wird nun gereinigt und die zu 60% brennbaren Restbestandteile wieder zur Verbrennung zum Reformer zurückgeführt, um möglichst effizient zu arbeiten.
Mögliche Gleichung: CO + H₂O => CO₂ + H₂

Partielle Oxidation:
Dieses Verfahren ist technisch bereits ebenfalls ausgereift. Hierbei wird Erdgas oder schwerer Kohlenwasserstoff (Heizöl) in einem exothermen Prozess mit Wasser und Sauerstoff versetzt. In einer folgenden Shiftreaktion wird vergleichbar mit der Dampfreformierung das vorhandene Kohlenmonoxid entfernt und das entstehende Gas anschließend einer CO₂-Reinigung unterzogen.
Mögliche Reaktionsgleichung: 2 CH₄ + H₂O + O₂ => CO + CO₂ + 5 H₂
In kohlereichen Ländern wie z.B. China oder Südafrika kann als Ausgangsprodukt für dieses Verfahren auch Kohle genutzt werden, die vorher zermahlen und mit Wasser zu einer Suspension vermischt wird.

Autotherme Reformierung:
Diese Art der Reformation, auch Methanolreformierung, ist eine Kombination der Dampfreformation und der partiellen Oxidation, um wesentlich höhere Wirkungsgrade zu erzielen. Dabei kann sowohl Methanol als auch anderes Erdgas, Benzin oder Diesel verwendet werden. Dies geschieht durch genaue Dosierung der Luft- und Wasserdampfzufuhr bei der exothermen Reaktion, um den Energiehaushalt im Gleichgewicht zu halten. D.h., da im Reformer Energie zugeführt werden muss, kann die entstehende Energie der exothermen Reaktion durch Rückführung zum Reformator genutzt werden.

Elektrolyse von Wasser:
Diese Form der Umwandlung von Wasser zu Wasserstoff existiert schon seit 80 Jahren und ist wahrscheinlich auf lange Sicht die einzige sinnvolle Variante. Als Beispiel dafür gilt besonders die alkalische Elektrolyse, die durch niedrige Strompreise und häufige Kombination mit Wasserkraftwerken vor allem in Norwegen und Island genutzt wird. Die Reaktion findet in einem mit leitfähigen Elektrolyten (Salze, Säuren, Basen) gefüllten Gefäß statt, in dem sich zwei Elektroden befinden, die mit Gleichstrom betrieben werden. Der Herstellungsprozess läuft dabei in zwei Teilreaktionen ab.
Kathode: 2 H₂O + 2 e- => H₂ + 2 OH- Anode: 2 H₂O => O₂ + 4 H+ + 4 e-
An der Anode werden im Prinzip Elektronen abgegeben und von der Kathode wieder aufgenommen. Diese zwei Teilprozesse ergeben zusammengefasst eine Gesamtreaktion, bei der der „Spaltungsprozess“ sichtbar wird, d.h., dass Wasser in seine zwei Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt wird. 
Gesamtreaktion: 2 H₂0 => 2 H₂ + O₂

Biomasse:
Ein weiteres Verfahren ist die Verbindung von Pyrolyse und Vergasung von Biomasse. Die erste Stufe bei der Herstellung ist hierbei die Pyrolyse, bei der als Endprodukte Primärgase (Erdgase), Koks und Methan entstehen. Diese werden in einem zweiten Teilprozess mit Wasserdampf versetzt und es entsteht wiederum ein Gemisch aus Wasserstoff, Methan, Kohlenmonoxid und –dioxid. Auch bei diesem zweiten Schritt muss Energie zugeführt werden und es wird anschließend durch Dampfreformation Wasserstoff gewonnen. Bei Verwendung von Biomasse mit hohem Feuchtigkeitsanteil, z.B. Biomüll von Haushalten, kann durch Methangärung 60-70 %-iges Methan erzeugt werden, das in Brennstoffzellen der neuen Generation, z.B. MCFC direkt als Brenngas verwendet werden kann und hohe Wirkungsgrade ermöglicht.

Die bisher vorgestellten Möglichkeiten der Wasserstoffgewinnung benötigen alle zusätzliche Energie und verursachen somit zusätzlichen CO₂-Ausstoß bei deren eigener herkömmlicher Gewinnung. Die zwei folgenden Verfahren vermeiden hingegen fast vollständig zusätzlichen CO₂-Ausstoß, da sie einen solch hohen Wirkungsgrad haben bzw. da sie mit alternativen Energien arbeiten.

Kværner-Verfahren:
Das in Norwegen entwickelt Verfahren trennt Kohlenwasserstoffe in einem Plasmabrenner bei 1.600°C vollständig in Aktivkohle (reinen Kohlenstoff) und Wasserstoff.
Mögliche Reaktionsgleichung: CH₄ => C + 2 H₂
Eine 1992 in Kanada erbaute Pilotanlage erreichte nahezu einen Wirkungsgrad von 100%!

Grünalgen:
Eine weitere Art der schadstofffreien Wasserstoffgewinnung ist mit Grünalgen verwirklicht worden. Da dieser Prozess aber erst vor kurzem entdeckt wurde, ist noch viel Forschungsbedarf notwendig um höhere Ausbeuten an Wasserstoff zu erlangen. Das Ganze basiert auf dem Enzym „Hydrogenase“. Die Algen spalten mit Hilfe dieses Enzyms Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Zur Energiegewinnung nutzen sie die natürliche Photosynthese unter Einwirkung von Sonne. Dabei ist zu beachten, dass die Algen vorher auf eine Art Schwefeldiät gesetzt werden müssen. Dadurch wird der Stoffwechsel der Algen reduziert und sie produzieren eine für sich selber nicht mehr verwertbare Energie in Form von Wasserstoff, den sie an die Umwelt abgeben. Eine Forschergruppe aus Bonn beschäftigt sich seit längerem mit diesem Phänomen und war bereits in der Lage durch Genmanipulation der Algen die Wasserstoffabgabe zu verdreifachen. Die Forscher sind optimistisch diesen Effekt durch weitere Untersuchungen nutzbar zu machen und in der Zukunft beispielsweise „biochemische Batterien“ zu erzeugen. “
[Quelle: http://www.uni-protokolle.de/Lexikon/Wasserstoffherstellung.html]