Grüner Wasserstoff soll zukünftig vorrangig in den Industrieprozessen eingesetzt werden, in denen keine Elektrifizierung bzw. alternative Prozessführung möglich ist oder eine schnelle Wirtschaftlichkeit beim Einsatz des grünen Wasserstoffs zu erwarten ist.

Der Industriesektor ist für mehr als 20% des deutschen Treibhausgasausstoßes verantwortlich. Dieser ist, nach dem Energiesektor, die zweitgrößte Emissionsquelle von THG. Insbesondere die Metallindustrie (z. B. Stahl und Eisen), die Herstellung mineralischer Produkte (bspw. Zement) und die Herstellung von Grundchemikalien in der chemischen Industrie tragen wesentlich dazu bei. Zusätzlich zu den direkten THG-Emissionen entstehen Fremdemissionen durch den Bezug von Strom und Fernwärme.

Schon lange wird (grauer) Wasserstoff in der chemischen Industrie beispielsweise zur Herstellung von Stickstoffdünger, der Raffinierung von Mineralölen und der Ammoniak- und Methanolproduktion verwendet. Bisher wird ein Großteil des Gases durch die Methan-Dampfreformierung (ATR) gewonnen. Dieser Prozess, bei dem eine erhebliche Menge CO2 freigesetzt wird, kann zukünftig durch die Nutzung von grünem Wasserstoff ersetzt werden und so zur Dekarbonisierung der Industrieprozesse beitragen. Darüber hinaus kann Wasserstoff als Rohstoff in der Stahlindustrie zur Reduktion von Eisenerz eigesetzt werden und so den energieintensiven Hochofenprozess ersetzen. Ferner ist der Einsatz von Wasserstoff auch als fossiler Brennstoff für sonstige industrielle Hochtemperaturprozesse denkbar.

Beispiele für Vorhaben in Planung zum Einsatz von grünem Wasserstoff in der Industrie: 

• Das Hüttenwerk der Salzgitter AG will zukünftig Stahl mit grünem Wasserstoff herstellen und kann hierdurch rd. 95% des CO2-Emissionen einsparen.
• Im ECO2MET-Projekt nutzt ein Mineralölunternehmen grünen Wasserstoff und CO2 zur Herstellung von synthetischem Methanol im Raffinerieprozess.