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氫能同氧在燃料電池中結合產生水。在氫能夠大規模代替其他燃料之前，它必須是可再生生產的。生產氫的厭氧發酵工藝在過去十年間被廣泛研究，發現可再生的氫生產是有希望的，剩下的主要挑戰，是發酵工藝的長期運行和確認合適生產氫的基質。
幾乎任何天然的微生物源都能產生能生產氫的細菌。接種物源包括下水道污泥干床，污泥堆肥產物，泥土，二次凈化器污泥和中溫消化器污泥。典型的做法是研究者用熱沖擊處理，巴斯德殺菌法和煮沸法，去除消耗氫的產甲烷微生物，不過熱處理可能也降低接種物固有的產氫能力。
成功的氫生產也能用不經熱處理的接種物達到，具體的方法是調節pH值和固體滯留期，鼓氣，或添加特定的產甲烷抑制物，如溴乙烯磺酸，但消耗氫的微生物遠期出現的問題仍會出現，這種微生物可能生活在反應器的生物膜中。對連續產生氫反應器的支流進行連續熱處理，可把輸入可深基質系統中的產甲烷活動減到最小。但是，如果被處理的基質，例如初級污泥或城市污水，包含消耗氫的微生物，反應器系統就會不斷被微生物再占據。在線熱處理可能證明是不實際的和經濟上不可行的。
帶有已知產氫培養基產氫反應器的生物學增長法，可能是一種處理由消耗氫的微生物生長引起的運行中的長期麻煩的方法。為了取得成功，生物學增長法需要一種不昂貴的、容易得到的、能夠連續添加的接種物。城市污水經過厭氧處理產生的污泥，容易從許多城市污水處理廠取得，它經過適當的預處理，能用來做生物學增長法的接種物源。
城市污水厭氧處理廠產生的污泥，進行顆粒化處理是固體垃圾管理的一種方法。在顆粒化過程中，脫水的消化器污泥，在110-115℃下至少經受75分鐘，這使它的固體含量從25-30%增加到超過90%，并產生約3mm直徑的顆粒。這些工藝條件超過那些為制備產氫接種物的熱處理的典型工藝條件。因此，這些污泥顆粒，如果經證實能支持發酵產氫，就可以用作不昂貴的、可再生的發酵產氫反應器的接種物。
碳水化合物被認為是產氫發酵工藝最合適的基質。葡萄糖和蔗糖的產氫潛力，已受到廣泛評估。其他基質，包括城市固體垃圾，豆腐廢料，米酒廠廢水和多種高強度廢水（包括食品加工廢水），也受到產氫潛能評測，有些研究已對城市污水污泥作了評測，但這些研究不是針對廢活性污泥就是混合污泥，卻沒有針對初始污泥的。初始污泥和城市污水，值得加以進一步測試，看能否做發酵產氫的基質。
報告發表在《Bioresource Technology》上的一個研究，探究了用生物固體顆粒發酵產氫的能力，這種顆粒可用來做同時進行的生物學增長的接種物。實驗中拿生物固體顆粒同煮沸的厭氧消化器污泥和未處理過的厭氧消化污泥做比較。另外還比較了兩種未被很好研究過但各地都有的基質的產氫能力，就是城市污水處理廠的初始污泥和城市污水。葡萄糖被用來做比較的標準基質。
實驗結果顯示，從厭氧消化城市污水廠污泥生成的生物固體顆粒，對發酵產氫反應器是一種實際可用的接種物源。用生物固體顆粒或煮沸的污泥做接種物源，輸入葡萄糖的系統的氫回收率是相等的，均為20.2-21.5%。這表示生物固體顆粒并沒有由于顆粒化工工藝和貯存而受到不良影響。當用初始污泥和城市污水做基質時，煮沸的污泥比生物固體顆粒提供較高的氫回收率，但愿因可能是接種物中的COD溶解。從城市污水得到的氫回收率小于1%，不論用哪種接種物源都這樣，這表示對于氫產生率，城市污水是一種不良的基質。從初始污泥得到的氫回收率比從城市污水得到的高4.4-12.0倍。這表示初始污泥可能適宜用來生產氫，不過，含碳水化合物的污水，仍然是生產氫的最佳基質。
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