Anwendung

Wasserstoff wird derzeit vor allem in der chemischen Industrie, beispielsweise für die Herstellung von Stickstoffdünger oder beim Cracken von Kohlenwasserstoffen in Erdölraffinerien eingesetzt.
Bedeutung hat er als Zwischenstufe bei chemischen Verfahren zur Herstellung von synthetischen Kraftstoffen wie Gas-to-Liquid (GtL), Coal-to-Liquid (CtL) und Biomass-to-Liquid (BtL), die unter anderem die Erzeugung eines wasserstoffreichen Synthesegases erfordern.
Die zunehmende Bedeutung der erneuerbaren Energien macht Energiespeicher notwendig, um Produktions- und Bedarfszeiten aufeinander abzustimmen. Eine Option zur Stromspeicherung ist die Elektrolyse von Wasser zu den Gasen Wasserstoff und Sauerstoff (O2), welche gespeichert und später wieder verstromt werden können.
Im Rahmen einer sogenannten Wasserstoffwirtschaft kann der Wasserstoff auch direkt genutzt werden. Diese gleiche PEM/SPE Technik in umgedrehter Form wird zur Gewinnung von molekularem Wasserstoff für den Einsatz in der Medizin und der Gesundheitsvorsorge genutzt.

Mobilität

Der Energieträger Wasserstoff wird in Zukunft eine grosse Bedeutung bekommen. Einerseits durch die beschränkten Ressourcen der fossilen Brennstoffe, andererseits wegen der grossen Umweltbelastung der auf Kohlenstoff basierten Energieträger Erdöl und Erdgas.
Bereits in den 90er Jahren wurden erste Serienfahrzeuge für den Personenverkehr entwickelt, diese Entwicklungen wurden dann nach ca. 10 Jahren eingestellt.
Zur Zeit sind von Mercedes, Toyota, Hyundai und Honda Serienfahrzeuge erhältlich. Weitere Hersteller wie Audi, Volkswagen, Ford etc. stehen kurz vor der Markteinführung.

Gebäude

Hier eignet sich Wasserstoff im besonderen da eine Brennstoffzelle nicht nur Strom sondern auch Wärme liefert. Sogenannte Block-Heiz-Kraftwerke (Wärme-Kraft-Kopplung) die heute meist auf Diesel oder Erdgas basieren, könnten durch H2-Systeme ersetzt werden.

Zwischenspeicher

Das Stromnetz kann Elektrizität lediglich transportieren, jedoch nicht speichern.
Eine grosse Bedeutung kommt H2 beim Einsatz als Pufferspeicher für erneuerbare Energien wie Wind- und Photovoltaik-Anlagen zu. Diese fluktuierend (nicht konstant) arbeitenden Anlagen könnten ihren Überschuss-Strom (Nachts, Wochenenden, Sommer) durch Wasserstoff zwischenspeichern. Diese Anlagen könnten damit Grundlastfähig werden und Kohle- oder Atomkraftwerke ersetzten.
Viele grosse Windpark müssen im Moment zu gewissen Zeiten abgeschaltet werden, da der Strom nicht gebraucht wird.
Auch Wasserkraftwerke öffnen bei Nichtgebrauch ihre Schleusen, was wegen der Schwalleffekte zu Problemen mit Auswaschungen an den Unterläufen führt.
Auch im kleinen, bei Hausanlagen kann die Speicherung von Wasserstoff zu einer Unabhängigkeit von externen oder ausländischen Lieferanten führen.