اهداف مرتبط با توسعه پایدار، از جمله رشد اقتصادی، حفاظت از محیط زیست، تأمین امنیت انرژی و مدیریت بحران آب، از چالش‌های اساسی بسیاری از کشورها، از جمله کشور ما ایران به شمار می‌روند. برای دستیابی به توسعه پایدار، لازم است راهکارها به گونه‌ای طراحی شوند که برای تمامی اقشار جامعه قابل دسترسی و مقرون به صرفه باشند و بر پایه منابع انرژی پاک استوار شوند. این رویکرد می‌تواند به مقابله با آلودگی‌های زیست‌محیطی، فقر و تخریب اکوسیستم کمک کند. یکی از کلیدهای توسعه پایدار، تبدیل مؤثر انرژی‌های تجدیدپذیر، به ویژه انرژی خورشیدی، به حامل‌های انرژی مانند هیدروژن سبز است که برای ذخیره‌سازی، حمل و نقل و توزیع مناسب هستند. این حامل‌ها دارای چگالی انرژی بالا و قابلیت ذخیره‌سازی به شکل گاز یا مایع هستند، که به معنای ذخیره‌سازی انرژی (از الکتریسیته به فرم شیمیایی) و استفاده مجدد در زمان مناسب می‌باشد.
امروز هیدروژن به عنوان یک عامل کلیدی در آینده انرژی پاک، پایدار و اقتصادی مطرح شده است. کشورهای مختلف در حال تقویت ظرفیت‌های علمی و عملی خود در زمینه هیدروژن و توسعه پایدار هستند. هیدروژن می‌تواند از طریق سوخت‌های فسیلی، انرژی هسته‌ای و منابع تجدیدپذیر تولید شود و به صورت مایع یا گاز از طریق خطوط لوله، کشتی‌ها و قطارها منتقل گردد. تنوع در روش‌های تولید و انتقال هیدروژن، کاربردهای متنوعی را برای آن فراهم کرده است.
هیدروژن و کربن‌زدایی
هیدروژن به عنوان ابزاری برای کربن‌زدایی و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در صنایع مختلف، از جمله حمل و نقل و تولید فولاد، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فناوری نه تنها به کاهش آلاینده‌ها کمک می‌کند، بلکه امنیت انرژی را نیز افزایش می‌دهد. از طرف دیگر، هیدروژن می‌تواند به حل مشکل ناپیوستگی تولید انرژی‌های تجدیدپذیر کمک کند و ذخیره‌سازی انرژی در این فرم را به یک روش اقتصادی و کارآمد تبدیل کند. همچنین امکان انتقال انرژی ذخیره شده به مسافت‌های دور نیز فراهم می‌شود.
هیدروژن و انرژی‌های تجدیدپذیر
هم‌افزایی میان هیدروژن پاک و انرژی‌های تجدیدپذیر بسیار قابل توجه است. هیدروژن پاک می‌تواند به طور چشمگیری پتانسیل رشد بازار برق تجدیدپذیر را افزایش دهد و دامنه کاربردهای تجدیدپذیر را گسترش دهد. الکترولایزرها به عنوان فناوری کلیدی در تبدیل برق به هیدروژن، در حال توسعه سریع هستند و از ابعاد مگاواتی به گیگاواتی پیشرفت می‌کنند. همچنین هزینه تولید برق تجدیدپذیر نیز در حال کاهش است. هیدروژن پاک به زودی به یکی از ارزان‌ترین منابع هیدروژن برای کاربردهای سبز تبدیل خواهد شد. هیدروژن آبی (تولید شده از منابع فسیلی) نیز ویژگی‌های جذابی دارد اما ذاتاً بدون کربن نیست.
بنابراین، تمرکز استفاده از هیدروژن پاک بر روی صنایع پرمصرف انرژی است. صنایعی نظیر نیروگاه‌ها، فولاد، سیمان و صنعت نفت و گاز (پتروشیمی‌ها و پالایشگاه‌ها) در این دسته قرار دارند. همچنین صنعت هوانوردی نیز جزو این صنایع محسوب می‌شود. کاربرد هیدروژن در صنایع متمرکز بسیار مناسب‌تر از بخش‌های پراکنده است. اهمیت موضوع هیدروژن و توسعه پایدار زمانی بیشتر نمایان می‌شود که سرمایه‌گذاری در ساختارهای جدید با زیرساخت‌های موجود مقایسه گردد.
