El gas hidrógeno se considera como un portador energético futuro ideal debido a su facilidad de conversión en electricidad de celdas de combustible, la liberación de una gran cantidad de energía por unidad de masa y por no generar contaminantes aéreos. Aunque es uno de elementos más abundantes en el planeta (así como en el universo), su forma pura (H₂) únicamente existe a niveles extremadamente bajos en la atmósfera (<1 ppm). Las cianobacterias y las microalgas verdes rompen el agua en oxígeno e hidrógeno moleculares por medio de la luz solar bajo condiciones especiales.

En este documento se examina el estatus de la tecnología de la biofotólisis directa e indirecta para la producción de hidrógeno. Se han realizado progresos en resolver la incompatibilidad intrínseca de la evolución simultánea de los gases hidrógeno y oxígeno en las células fotoautotróficas, en particular el efecto adverso de las enzimas hidrogenasa y nitrogenasa. Se destacan los desafíos técnicos para una producción sostenida de hidrógeno.