Vetni er einfaldasta frumefnið : kjarni þess samanstendur af einni róteind og atóm þess hefur aðeins eina rafeind. Tvívetnissameindin (H2) er gerð úr tveimur vetnisatómum.
Vetni er almennt notað til að vísa til tvívetnis.

Brennsla 1 kg af vetni losar næstum 4 sinnum meiri orku en 1 kg af bensíni og framleiðir aðeins vatn :

2H2 + O2 -> 2H2O

Vetni er mjög mikið á yfirborði jarðar en er ekki til í hreinu ástandi sínu. Það er alltaf bundið öðrum frumefnum, í sameindum eins og vatni og kolvetni. Lífverur (dýr eða planta) eru einnig samsettar úr vetni.
Lífmassi er því önnur möguleg uppspretta vetnis.

Vinnsla vetnis úr þessum frumauðlindum eins og kolvetni, lífmassa og vatni krefst orkuílags.
Vetni getur verið nánast ótæmandi, að því tilskildu að hægt sé að framleiða það í nægilegu magni á samkeppniskostnaði og með lágkolefnisorku (kjarnorku og endurnýjanlegum orkugjöfum).
Vetnistækni er mengi tækni sem rannsökuð er til að framleiða vetni, geyma það og umbreyta til orku.

Það eru nokkrar núverandi leiðir til að framleiða vetni, hver með sína kosti og galla hvað varðar kostnað, orkunýtni, umhverfisáhrif :

Rafgreining vatns :
Rafgreining vatns er ferli sem notar rafmagn til að brjóta niður vatn (H2O) í vetni (H2) og súrefni (O2). Það eru tvær megingerðir rafgreiningar : basísk rafgreining og róteindaskiptahimna (PEM) rafgreining. Rafgreining vatns getur verið knúin með rafmagni frá endurnýjanlegum orkugjöfum eins og sólar- eða vindorku, sem gerir hana að umhverfisvænni aðferð við vetnisframleiðslu.

Umbreyting metangufu :
Gufuumbreyting metans er efnaferli þar sem metan (CH4), venjulega í formi jarðgass, er notað til að framleiða vetni og koltvísýring (CO2). Þetta ferli er almennt notað í stórum stíl í efnaiðnaði til að framleiða vetni. Hins vegar losar það einnig CO2, sem gerir það að minna umhverfisvænni aðferð við vetnisframleiðslu samanborið við rafgreiningu vatns.

Gösun lífmassa :
Lífmassagösun er ferli sem breytir lífrænu efni í syngas, sem síðan er hægt að breyta í vetni. Þessi aðferð notar úrgang frá landbúnaði, skógrækt eða þéttbýli sem hráefni og býður þannig upp á möguleika á að framleiða vetni úr endurnýjanlegum og sjálfbærum orkugjöfum.

Hitasundrun vatns :
Hitasundrun vatns er hitaefnafræðilegt ferli sem notar hita til að brjóta niður vatn í vetni og súrefni. Þó að þessi aðferð geti verið skilvirk hvað varðar orkunýtni, þá krefst hún hás hitastigs og sérstakra aðstæðna, sem geta gert hana flóknari í framkvæmd.

Ljósgreining sólar :
Sólarljósgreining er aðferð til að framleiða vetni sem notar sólarsellur til að umbreyta sólarljósi í rafmagn, sem síðan er notað til að knýja rafgreiningarferlið í vatni. Þessi aðferð notar sólarorku sem endurnýjanlega uppsprettu rafmagns, en það er hægt að takmarkast af skilvirkni sólarsellanna og tilheyrandi kostnaði.

Geymsla vetnis er virkt rannsóknar- og þróunarsvið vegna möguleika þess sem hreinn og fjölhæfur orkuberi. Hér eru nokkrar af núverandi leiðum til að geyma vetni :

Samþjöppun gass :
Vetni er hægt að geyma í loftkenndu formi, þjappað við háan þrýsting í styrktum sívölum tönkum. Háþrýstigeymslutankar geta verið úr stáli eða samsettum efnum til að standast mikinn þrýsting. Þjöppun vetnis við háan þrýsting krefst hins vegar sérstakra innviða og getur leitt til orkutaps.

Vökvasöfnun :
Hægt er að kæla vetni og fljóta í mjög lágt hitastig (undir -253 gráður á Celsíus) til geymslu með miklum orkuþéttleika. Geymsla í fljótandi formi dregur úr rúmmáli vetnis en krefst dýrs kælibúnaðar og umtalsverðs orkutaps meðan á þéttingu stendur.

Ásog á föst efni :
Vetni getur ásogast á föst efni með gropna byggingu, svo sem virk kolefni, seólít, gljúpa lífræna málma eða lífræn-ólífræna blendingsefni. Þessi efni hafa stórt sérstakt yfirborðsflatarmál og geta ásogað vetni við hóflegan þrýsting og umhverfishita. Ásog vetnis getur þó gengið til baka en krefst mikils þrýstings til afsogs.

Efnageymsla :
Vetni er hægt að geyma í formi efnasambanda sem losa það þegar þau eru brotin niður. Til dæmis er hægt að geyma vetni í formi málmhýdríða eða lífrænna efnasambanda eins og lífrænna hýdríða. Losun vetnis getur komið af stað með hitun, hvata eða öðrum aðferðum. Efnageymslukerfi geta þó haft sértækar kröfur að því er varðar hitastig, þrýsting og endurmyndun efnis.

Geymsla neðanjarðar :
Hægt er að geyma vetni neðanjarðar í hentugum jarðmyndunum, s.s. saltvatnsveitum, náttúrulegum holrúmum eða gljúpum geymum. Neðanjarðargeymsla býður upp á mikið geymslurými og getur dregið úr öryggis- og innviðaáhættu. Hins vegar krefst þetta viðeigandi jarðfræðilegra staða og öruggrar og áreiðanlegrar geymslutækni.

Vetni hefur fjölbreytta möguleika í ýmsum geirum vegna einstakra eiginleika þess, þar á meðal fjölhæfni þess, hreinleika þegar það er framleitt með endurnýjanlegum orkugjöfum og möguleika þess til að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda. Sumir af hugsanlegum notkun vetnis eru :

Hreinn hreyfanleiki :
Vetnisbílar, svo sem eldsneytisfrumubílar, rútur, vörubílar og lestir, bjóða upp á hreinan valkost við ökutæki með brunahreyfla. Þeir framleiða rafmagn með því að sameina vetni og súrefni úr loftinu, framleiða aðeins vatn og hita sem aukaafurðir, sem dregur úr losun loftmengunarefna og gróðurhúsalofttegunda.

Geymsla á orku :
Vetni er hægt að nota sem leið til stórfelldrar orkugeymslu, þ.m.t. til að geyma orku sem framleidd er með ósamfelldum endurnýjanlegum orkugjöfum eins og sólar- og vindorku. Umframrafmagn er hægt að nota til að framleiða vetni með rafgreiningu vatns og geyma það síðan til síðari nota sem eldsneytis- eða orkugjafa.

Iðnaðarframleiðsla :
Vetni er mikið notað í efnaiðnaði til framleiðslu á ammoníaki, notað við framleiðslu á áburði, svo og við framleiðslu á ýmsum efnum, þar á meðal metanóli, klóruðu vetni og kolvetni. Það er einnig hægt að nota sem afoxunarefni við framleiðslu á stáli og öðrum málmum.

Raforkuframleiðsla :
Hægt er að nota vetnisefnarafala til að framleiða rafmagn á hreinan og skilvirkan hátt, bæði fyrir kyrrstæðan búnað og farsíma. Þau eru notuð í atvinnuhúsnæði og íbúðarhúsnæði sem varaaflgjafi eða sem aðalorkugjafi. Þeir geta einnig verið notaðir til að veita rafmagni til raforkukerfa á álagstímum.

CHitun íbúðarhúsnæðis og atvinnuhúsnæðis :
Vetni er hægt að nota sem eldsneyti til húshitunar og atvinnuhúsnæðis í stað jarðgass eða brennsluolíu. Verið er að þróa vetniskatla sem gætu boðið upp á lágkolefnisvalkost til að hita upp byggingar.

Notkun í geimnum :
Í geimiðnaðinum er vetni notað sem eldsneyti til að knýja geimskotfarartæki, sérstaklega á efri stigum eldflauga. Fljótandi vetni er oft notað sem drifefni vegna mikils orkuþéttleika og hreins bruna.