Lo ideal sería utilizar hidrógeno en estado puro (y aire por supuesto); solo de esta manera la única emisión es vapor de agua. Pero el hidrógeno plantea algunos problemas. En estado natural es un gas: para almacenar una cantidad que dé una autonomía suficiente con un depósito no muy grande, debe estar líquido, a alta presión y por debajo de 200ºC bajo cero.

Aunque es el elemento más abundante en la Tierra, no existe en estado puro, sino combinado con otros elementos (agua, metano o gasolina). No están resueltos todos los problemas que crearía una producción a gran escala. Solucionada la producción, queda la distribución, ya que adaptar las gasolineras es un proceso caro, sobre todo comparado con otras alternativas. El hidrógeno sólo parece tener futuro en flotas de vehículos, no en uso privado.

No se tiene en cuenta su inflamabilidad. Hablar de hidrógeno puede recordar la tragedia del dirigible Hindenburg, pero sus espectaculares llamaradas no se debían a la combustión del hidrógeno, puesto que ésta resulta invisible al ojo humano. Además, el hidrógeno se disipa tan rápidamente, que es difícil que se dé la concentración suficiente para resultar inflamable. Las llamas del Hindenburg provenían de la combustión de su recubrimiento, formado por tejido de algodón cubierto con materiales que se han usado como propulsores para cohetes.

Al margen del hidrógeno puro, las alternativas presentes son:

Hidrocarburos. Gasolina, gasóleo, metano (gas natural), etanol y —sobre todo— metanol son los que más se tienen en cuenta. El metanol es el que mayor cantidad de hidrógeno tiene por unidad de masa. Es líquido a temperatura ambiente, fácil de fabricar (a partir de gas natural) y de distribuir, aunque es tóxico e irritante a la piel y ojos. La utilización de hidrocarburos implica la utilización de un reformador, para separar el hidrógeno del resto de la molécula. El metanol actúa como un medio de transporte del hidrógeno, y no como un combustible propiamente dicho. El uso de metanol no implica reformas de importancia en la estructura de la distribución y fabricación, aunque su empleo produce CO2.

Hidruros metálicos. Utilizan la propiedad de los metales de absorber hidrógeno que, como es el átomo más pequeño de la tabla periódica, puede colarse en la estructura cristalina del metal y quedar ahí alojado; el proceso para liberarlo se controla por presión. El metal se comporta como hace una esponja con el agua. Es una alternativa más interesante que las bombonas de presión, pero aún no está totalmente desarrollada. Con este sistema se puede almacenar 1 kg de H2 por cada 20 kg de metal. Para almacenar esta cantidad de hidrógeno en una bombona, hace falta que tenga un volumen de 15 litros. Con 1kg de H2 se puede recorrer unos 80 km.

Otros hidruros. Liberan hidrógeno en presencia de agua, pero son altamente inflamables a temperatura ambiente. No obstante, hay un compuesto —NaBH4, boro hidruro de sodio— que es sólido a temperatura ambiente, se diluye en agua y libera H2 sólo cuando se sumerge en un material que actúa como catalizador, por lo que es un proceso controlado. La disolución tiene una densidad energética similar a la gasolina. Tras la extracción del hidrógeno, queda borato de sodio, que es una sal no tóxica, y puede ser reciclada para almacenar otra vez hidrógeno. Este compuesto se está investigando tanto como generador de hidrógeno, como un posible funcionamiento directo en una pila de combustible. La empresa que lleva adelante esto es Millenium Cell.