Jumlah Hidrogen sangat berlimpah di alam semesta ini. Sebagai bahan bakar, Hidrogen sangatlah efisien dan dapat disebut ramah terhadap lingkungan. Kendaraan yang menggunakan hidrogen tidak mengeluarkan asap kotor melainkan uap air yang tidak mencemari udara. Namun perkiraan para ahli dan produsen mobil, berpendapat bahwa bahan bakar ini baru bisa dimaksimalkan pemakaian pada 20 sampai 30 tahun mendatang.
Meski terkesan fiksi, kendaraan dengan bahan bakar hidrogen bukanlah ide yang baru. Pada awal abad 19, jauh sebelum kendaraan bermotor dikenal secara umum, teknologi pemanfaatan hidrogen sebenarnya sudah ada. Teknologi ini terkesan baru karena kendaraan yang menggunakannya, pada waktu berjalan, knalpotnya hanya meluarkan uap air, bukan asap sebagaimana yang biasa terlihat. Kendaraan berbahan bakar hidrogen lebih dikenal dengan istilah Eco-friendly Driving Machines (EFDM) yang dalam bahasa Indonesianya kira-kira adalah Kendaraan Bermotor yang Ramah Lingkungan. Jenis-jenis kendaraan yang termasuk dalam EFDM antara lain Chevrolet Equinox, the BMW 745h dan Honda FCX, khusus yang terakhir ini sudah dapat diperoleh melalui leasing tetapi hanya ada, dan bisa dilakukan di California saja.
Yang membuat kendaran hidrogen menjadi mungkin sebenarnya adalah perangkat yang disebut “Fuel Cell” yang fungsinya mengkonversi hidrogen ke listrik yang kemudian melepaskan panas dan air sebagai produk sampingan.
Sebelum hidrogen bisa digunakan sebagai pengganti bahan bakar fosil, ada banyak masalah yang perlu dibenahi, dan juga sejumlah pertanyaan yang perlu dijawab. Misalnyapertanyaan-pertanyaan seperti:
Dimana hidrogen didapat?
Seberapa mahal harganya?
Apakah setiap stasiun pengisi hidrogen bisa dijangkau dengan mudah?
Apakah hidrogen benar-benar ramah lingkungan?
Di tahun 1839, ilmuwan dari Welsh Sir William Robert Grove memanfaatkan proses elektrolisis, yaitu proses kimia listrik yang menggunakan listrik untuk memproduksi hidrogen dari air, serta proses kebalikannya untuk menghasilkan listrik dan air dari hidrogen. Penemuan itu dinamainya Gas Voltaic Battery yang di abad moderen ini lebih dikenal sebagai Hydrogen Fuel Cell. Pada pertengahan abad 20 teknologi itu kemudian dikembangkan lebih jauh oleh Francis Bacon. Teknologi dari dua penemu ini menjadi dasar pengetahuan yang sangat berguna dalam pengoperasian mobil hidrogen.
Sistem fuel cell pertama kali dikembangkan di awal 1960-an oleh General Electric untuk dimanfaatkan dalam kapsul orbit luar angkasa. Pada tahun 1990-an system ini mulai terlihat digunakan pada bus-bus kota. Ini menunjukkan fuel cell ternyata bisa menjadi sumber tenaga bagi kendaraan umum. Fuel cell bisa dibayangkan sebagai suatu jenis baterai, perbedaannya kalau baterai menyekat bahan bakar di dalamnya, sedang fuel cell dapat diisi ulang. Bahan bakar untuk Hidrogen fuel cell adalah hidrogen. Hidrogen adalah elemen sederhana dimana satu atom hydrogen terdiri dari sebuah electron tunggal dan sebuah sebuah proton tunggal. Fuel cell melepaskan elektron dari proton. Elektron tersebut kemudian digunakan untuk menghasilkan arus listrik. Atom-atom hidrogen yang diionisasi akan bergabung dengan oksigen membentuk air. Hasil samping lain dari proses ini adalah panas. Panas ini kemudian mengakibatkan air yang digunakan membentuk uap. Yang menjadi pertanyaan adalah apakah uap yang terbentuk ini aman terhadap lingkungan?
Tipe fuel cell yang digunakan untuk mobil adalah Polymer Exchange Membrane (PEM). Keuntungan menggunakan fuel cell PEM adalah ukurannya yang kecil dan ringan. PEM ini terdiri dari dua elektroda (anoda sebagai kutub negatif dan katoda sebagai kutub positif), dan katalis, serta membran. Hidrogen didesak masuk ke fuel cell di anoda dalam bentuk molekul H2. Setap molekul H2 mengandung dua atom hidrogen. Katalis yang ada di anoda memecah molekul menjadi ion-ion hidrogen (proton) dan aliran listrik (elektron). Ion-ion menembus membran, tetapi arus listrik mengalir berputar. Selama proses ini berjalan, maka aliran listriknya dapat digunakan untuk pekerjaan mekanis. Sebagaimana hidrogen didesak ke dalam fuel cell di anoda, oksigen juga didesak di katoda. Proton dan elektron kemudian menyatu kembali di katoda dan bergabung dengan oksigen membentuk air, yang sebagian besarnya menjadi buangan fuel cell. Fuel cell didisain datar dan tipis, agar dapat di jajarkan. Semakin banyak fuel cell yang dijajarkan, semakin besar daya listrik yang dihasilkan.
