Teknologi hidrogen mencakup sejumlah aplikasi yang menggunakan hidrogen sebagai sumber energi. Hidrogen berpotensi dapat digunakan sebagai pengganti bahan bakar fosil konvensional untuk menggerakkan mobil, memanaskan bangunan, dan memasoknya dengan daya, dan juga dalam perkembangan yang lebih baru seperti penyimpanan energi. Gas hidrogen adalah bahan bakar pembakaran bersih yang menghasilkan energi dan air sebagai produk pembakarannya. Lebih sering, sel bahan bakar menggunakan reaksi kimia antara hidrogen dan oksigen untuk menghasilkan listrik. Teknologi hidrogen dapat mencakup salah satu dari aplikasi ini atau merujuk ke bidang yang lebih luas seperti produksi hidrogen, transportasi, dan pengiriman.
Salah satu jenis teknologi hidrogen, yang disebut sel bahan bakar, dapat digunakan untuk menggerakkan mobil, kendaraan angkutan umum, dan gedung. Sel bahan bakar menghasilkan listrik sebagai produk utama dan air dan oksigen sebagai produk sampingan. Bahan bakar konvensional seperti bensin dan batu bara menghasilkan energi panas, yang menggerakkan piston mesin atau turbin pembangkit listrik. Sel bahan bakar meningkatkan efisiensi karena mereka menghasilkan listrik secara langsung dan kehilangan lebih sedikit energi melalui kehilangan panas. Mereka juga secara dramatis mengurangi produksi polutan seperti karbon dioksida dan partikel, yang menurunkan kualitas udara.
Sebuah sel bahan bakar hidrogen pada dasarnya berisi dua ruang, satu memegang hidrogen dan satu memegang oksigen. Kamar-kamar tersebut dipisahkan oleh sebuah membran. Membran mengalihkan elektron hidrogen, yang sebaliknya akan melintasi membran, melalui sirkuit luar. Dalam kasus mobil, sirkuit ini akan berjalan ke motor listrik, memasok mobil dengan tenaga listrik. Elektron kemudian kembali ke ruang lain dan akhirnya dilepaskan dalam molekul air.
Teknologi hidrogen juga dipandang sebagai metode penyimpanan energi yang efektif. Ini dapat digunakan dalam kombinasi dengan sumber daya konvensional, seperti batu bara, atau alternatif energi yang lebih baru seperti angin atau tenaga surya. Hidrogen dapat disimpan sebagai gas untuk meratakan produksi tenaga angin dan matahari, yang tidak dapat diandalkan untuk menghasilkan listrik pada hari-hari yang tenang atau berawan. Pembangkit listrik konvensional dapat menggunakan teknologi hidrogen untuk menyimpan daya selama berhari-hari ketika permintaan listrik paling tinggi.
Karena potensi teknologi hidrogen untuk memanaskan bangunan dan pembangkit listrik serta mobil, beberapa orang melihat kemungkinan ekonomi energi berbasis hidrogen. Sistem seperti itu akan membutuhkan metode transportasi dan penyimpanan yang lebih baru, serta stasiun pengisian bahan bakar untuk mobil yang menggunakan hidrogen sebagai sumber tenaganya. Ini karena, sebagai gas, hidrogen kemungkinan perlu dikompresi atau dikondensasi agar dapat disimpan atau diangkut.