Hidrogen merupakan energi serba guna yang dapat digunakan sebagai sumber
energi hampir disetiap aktivitas yang membutuhkan energi. Sel bahan bakar
hidrogen merupakan konversi energi yang efisien yang mulai dikembangkan.
Keuntungan tenaga sel bahan bakar dari hidrogen adalah bebas polusi dan juga
memiliki lebih dari dua kali lipat efisiensi pembakaran bahan bakar biasa.
Hidrogen saat ini belum banyak digunakan, tetapi memiliki potensial sebagai sumber energi di masa depan. Hidrogen dapat diproduksi dari berbagai sumber (air, bahan bakar fosil, atau biomassa) dan merupakan hasil samping dari proses kimia lainnya.
Hidrogen merupakan suatu senyawa kimia yang memiliki sifat utama yaitu sangat mudah terbakar. Sebagai sumber energi, hidrogen mempunyai kandungan massa energi yang paling tinggi dibandingkan dengan bahan bakar lainnya, yaitu 120,7 kJ/g. Pada sektor energi bahan bakar alternatif, hidrogen banyak diarahkan untuk sel bahan bakar (fuel cells), seperti Proton-Exchange Membrane Cells (PEMFC), yang diproyeksikan dapat menggantikan pembangkit tenaga listrik.
Hidrogen terdapat dalam jumlah banyak di jagat raya baik dalam bentuk molekul hidrogen (H2) maupun atom hidrogen (H) karena hidrogen merupakan unsur penyusun benda-benda langit seperti bintang. Namun, keberadaan hidrogen dalam keadaan bebas (sebagai molekul H2) di bumi jumlahnya tidak lebih dari 1 ppm (v/v). Kebanyakan hidrogen yang ada di bumi ditemui dalam bentuk senyawa kimia seperti senyawa hidrokarbon dan air. Untuk mendapatkan hidrogen dalam bentuk molekul diatomik dari senyawa kimia tersebut, diperlukan banyak energi. Metode produksi hidrogen yang banyak digunakan saat ini adalah proses steam reforming of methane (SRM). Proses ini memang menghasilkan hidrogen dalam jumlah yang jauh lebih banyak daripada proses fotokatalitik heterogen. Namun, karena menghasilkan senyawa CO melebihi toleransi yang diperkenankan untuk aplikasi fuel cell (10-20 ppm), proses ini membutuhkan unit tambahan untuk proses pemurnian hidrogen (Takenaka, 2001). Selain itu, kebanyakan senyawa metana yang digunakan bersumber dari minyak bumi dan gas alam yang merupakan sumber energi yang tidak terbaharukan.
Sintesis hidrogen selain menggunakan metode Steam Methane Reforming
(SRM) dapat juga menggunakan partial oxidation, plasma reforming, dan coal.
Tetapi, metode partial oxidation, plasma reforming, dan coal menghasilkan gas
CO selain itu proses yang digunakan juga mahal. Oleh sebab itu, metode seperti
partial oxidation, plasma reforming, dan coal dihindari. Berbagai penelitian telah
dilakukan untuk menggantikan bahan bakar fosil sebagai bahan baku utama
sintesis hidrogen dengan menggunakan air. Metode yang sering digunakan untuk
sintesis hidrogen adalah dekomposisi air atau water splitting yang menghasilkan
gas hidrogen dan oksigen yang lebih ramah lingkungan.