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.
Pembakaran hidrogen menghasilkan energi sebesar 286 kJ/mol. Bila dibandingkan dengan reaksi pembakaran metana (hidrokarbon), energi yang dihasilkan oleh reaksi pembakaran hidrogen masih lebih kecil. Namun demikian, pembakaran dengan hidrogen memiliki kelebihan yang tak didapatkan dari pembakaran metana atau hidrokarbon lainnya, yaitu : tidak dihasilkannya polutan COx sebagai produk pembakaran, dan dapat dilakukan pada temperatur ignisi yang lebih rendah. Selain itu, proses konversi hidrogen menjadi energi dalam mesin ataupun fuel cell jauh lebih efisien dibandingan dengan menggunakan bensin.
Kehadiran senyawa H2 pada konsentrasi 4% saja dalam udara dapat menimbulkan reaksi pembakaran sebagai berikut :
2 H2(g) + O2(g) € 2 H2O(l) DH298= -286 kJ/mol
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). Mekanisme reaksinya adalah sebagai berikut :
CH4 + H2O € CO + 3 H2 DH298 =+ 206 kJ/mol (2.2)
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.
Hidrogen juga dapat diperoleh dengan elektrolisis air. Namun biasanya, listrik yang digunakan untuk proses ini lebih bernilai daripada hidrogen yang diproduksi. Oleh sebab itu, sangat jarang sekali ditemukan produksi hidrogen dengan cara ini.
