Per quanto riguarda la produzione d’idrogeno da fonti rinnovabili, modo sostanzialmente pulito e per questo ben più interessante, i processi possono essere sommariamente distinti in:

• produzione da biomasse

• produzione dall’acqua.

Nella produzione di idrogeno a partire da biomasse nessuno dei processi proposti ha ancora raggiunto la maturità industriale. Le diverse alternative (gassificazione; pirolisi e successivo reforming della frazione liquida prodotta; produzione di etanolo e reforming dello stesso; produzione biologica attraverso processi basati su fenomeni di fotosintesi o di fermentazione) richiedono tutte un impegno notevole di ricerca, sviluppo e dimostrazione, anche se a livelli diversi. Le premesse sono comunque buone, tenuto anche conto dei diversi materiali utilizzabili.
L’idrogeno può anche essere prodotto dall’acqua scindendo la stessa nei suoi componenti (idrogeno e ossigeno) attraverso diversi processi, tra i quali quello più consolidato è l’elettrolisi. Schematicamente questa è rappresentata dalla seguente reazione:

H₂O + elettricità -> H₂ + 1/2 O₂ (1.9)

Si può notare subito che la reazione di elettrolisi risulta esattamente inversa a quella che avviene nelle celle a combustibile. Pertanto, l’intero processo di produzione e consumo è ambientalmente sostenibile purché, come si è già detto, sia disponibile una corrispondente quantità di energia elettrica pulita in grado di alimentare il processo di elettrolisi. È immediato pensare al sole come sorgente di questa energia, sfruttabile attraverso l’utilizzo di impianti di conversione fotovoltaica, la cui tecnologia già oggi può essere considerata tecnicamente affidabile e adeguata, anche se non ancora competitiva. Infatti, mediante l’uso di energia solare fotovoltaica si può produrre idrogeno elettrolitico e ossigeno. Come prodotto finale di scarto della ricombinazione di idrogeno e ossigeno si genera una quantità di acqua pura pressappoco uguale a quella di partenza, chiudendo in tal modo il ciclo senza emissioni inquinanti. In linea di principio, pertanto, sarebbe possibile estrarre dall’acqua tutto l’idrogeno necessario a soddisfare in modo pulito le esigenze energetiche dell’umanità.
Il problema attualmente è il costo. Con l’elettrolisi dell’acqua, infatti, è vero che si può ottenere idrogeno praticamente puro, ma solo a un prezzo che può diventare economicamente accettabile in una prospettiva ancora lontana, allorquando le innovazioni tecnologiche potrebbero consentire un costo estremamente basso dell’energia elettrica, prodotta da fonti rinnovabili (o da nucleare).
La dissociazione dell’acqua può essere effettuata anche facendo uso di processi termochimici che utilizzano calore ad alta temperatura (800-1000 °C) ottenuto da fonti diverse (prima fra tutte l’energia solare termica); sono in corso, anche in Italia, attività di ricerca e sviluppo tese a dimostrare la fattibilità industriale di tali processi ed il potenziale nel lungo termine sembra essere molto interessante.
Sono stati già citati altri processi, ancora allo stato di laboratorio, come la fotoconversione, che scinde l’acqua usando organismi biologici o materiali sintetici, e i processi fotoelettrochimici, che usano per lo stesso scopo una corrente elettrica generata da semiconduttori.