Dans l’industrie, de loin, le plus important des composés d’hydrogène utilisés dans le monde est l’eau douce, suivie de près par une variété de produits d’hydrocarbures à base de pétrole. En 2011, les estimations de la consommation d’eau sur une base mondiale annuelle s’élèvent à 68 milliards de mètres cubes. L’eau basée sur l’évapotranspiration (ET), la forme renouvelable acquise à partir des terres de surface et des eaux de ruissellement, représente 18 milliards de mètres cubes, les 40 milliards restants provenant d’eaux souterraines fossiles non renouvelables. Avec 23 % de cette eau utilisée à des fins industrielles, environ 15 milliards de mètres cubes d’eau douce sont utilisés chaque année comme produit chimique industriel. On estime qu’un minimum de 28 % de toute l’eau douce disponible sur la planète est appropriée à l’usage humain, dont 69 % sont affectés à l’agriculture, 23 % à l’industrie et 8 % à l’usage domestique.
Le pétrole est clairement le deuxième composé d’hydrogène le plus important pour l’industrie. La consommation mondiale de pétrole par les 15 principaux pays, y compris le groupe des pays de l’Organisation des pays exportateurs de pétrole (OPEP), était estimée en 2008 à environ 3.4 milliards de mètres cubes par an, soit 20 milliards de barils par an. La consommation de combustibles fossiles a augmenté d’environ 2 % par an jusqu’en 2009, date à laquelle elle a chuté en moyenne mondiale pour la première fois en 30 ans. La majeure partie de cette baisse s’est produite dans les pays occidentaux en crise économique, tandis que l’utilisation globale par les pays en développement de composés d’hydrogène à base de pétrole a continué de croître. En 2009, la Chine est devenue le plus grand consommateur d’énergie, responsable de 18% de la consommation mondiale d’énergie.
L’utilisation de l’eau pour l’industrie varie considérablement d’une région à l’autre. L’Afrique dans son ensemble n’utilise qu’environ 5 % de son eau douce pour l’industrie, alors qu’en Europe, 54 % de l’eau douce est utilisée comme complexe industriel. L’industrialisation des pays en développement plutôt que l’agriculture en tant que principale forme de croissance économique augmente rapidement la demande en eau. La Banque mondiale calcule qu’en 2025, 228 milliards de mètres cubes d’eau seront utilisés annuellement, avec une croissance moyenne de l’utilisation de l’eau à des fins industrielles et de production d’énergie d’environ 4.2 % par an. L’esitmate de 2025 représente 70% de toute l’eau douce disponible sur la planète, laissant une petite fraction disponible pour les processus naturels et les écosystèmes.
La chimie de l’hydrogène continuera d’être essentielle à la croissance industrielle, même si les nouvelles technologies énergétiques remplacent celles basées sur le pétrole. Les biocarburants tels que l’éthanol sont également en grande partie des composés d’hydrogène, avec une formule chimique de C2H6O. L’éthanol, le biodiesel et d’autres substituts du pétrole sont raffinés à partir de produits végétaux tels que le soja ou l’huile de palme et le maïs. Cela augmente encore l’utilisation d’eau douce dans le processus industriel de production de tels composés d’hydrogène.