Wirksame Energiequellen als Alternative zu fossilen Brennstoffen rücken in den Mittelpunkt der Forschung für eine nachhaltige Energieversorgung. Die schwindenden Vorräte fossiler Brennstoffe und die Bedrohung durch die Erderwärmung verlangen, dass eine neu erschlossene Energiequelle zugleich erneuerbar und umweltverträglich ist. Unter diesem Gesichtspunkt zählt Wasserstoff (H₂) zu den aussichtsreichsten erneuerbaren und umweltfreundlichen Energiequellen. Obwohl H₂ eine hohe Verbrennungswärme besitzt, ist sein künftiger Einsatz als Energieträger für den Betrieb von Brennstoffzellen vorgesehen und nicht als Brennstoff zur Wärmeerzeugung durch Verbrennung. Die Eignung von Wasserstoff für Brennstoffzellen verstärkt das Interesse an neuen Quellen und Erzeugungsverfahren für Wasserstoff.
Derzeit wird Wasserstoff mit Verfahren der Brennstoffaufbereitung erzeugt, die unterschiedliche Kohlenwasserstoffe in einen wasserstoffreichen Stoffstrom umwandeln. Die wichtigsten konventionellen Techniken zur Wasserstofferzeugung aus kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoffen (Dampfreformierung, partielle Oxidation und autotherme Reformierung) haben Nachteile wie Katalysatorvergiftung, Anforderungen an Baugröße und Gewicht, mangelnde Kompaktheit, träges dynamisches Verhalten und Grenzen bei der Wasserstofferzeugung aus schweren Kohlenwasserstoffen.
Im Plasma laufen die Reformierungsreaktionen insgesamt tatsächlich genauso ab wie bei der konventionellen Reformierung, doch Energie und freie Radikale für die Reformierungsreaktion liefert das Plasma selbst. Das Plasma macht einen Katalysator im System entbehrlich. Es übernimmt selbst eine katalytische Rolle, denn hochreaktive Spezies wie Elektronen, Ionen und Radikale können die Reaktionsgeschwindigkeit deutlich erhöhen. Plasmasysteme lassen sich auf unterschiedliche Kohlenwasserstoffe anwenden, darunter Erdgas, Benzin, Schweröle und Biokraftstoffe sowie Biomasse. Biogas gilt als neue umweltverträgliche und erneuerbare Wasserstoffquelle. Es wird damit zur Alternative für Methan (CH₄), das bislang eine gängige Wasserstoffquelle ist. Biogas entsteht beim Abbau organischer Substanz unter Sauerstoffausschluss. Es lässt sich aus Ausgangsstoffen wie Grünabfall, Hausmüll, landwirtschaftlichen Abfällen, Siedlungsabfällen, Abwasser usw. gewinnen. Biogas ist ein Wasserstoffträger ähnlich dem fossilen Erdgas. Darüber hinaus führt die hohe Energiedichte des Plasmas zu einer kompakten Bauweise der Anlage, und der elektrische Betrieb des Systems ermöglicht kurze Ansprechzeiten. Nichtthermische Plasmen haben aufgrund ihrer Nichtgleichgewichtseigenschaften im Allgemeinen einen geringen Leistungsbedarf und können physikalische und chemische Reaktionen in Gasen bei verhältnismäßig niedriger Temperatur auslösen.