替代化石燃料的高效能源，已成为可持续能源发展的主要研究方向。化石燃料储量的日益减少和全球变暖的威胁，要求新开发的能源必须同时满足可再生和生态友好这两项要求。在这方面，氢（H₂）是最有前景的可再生清洁能源之一。尽管 H₂ 的燃烧热很高，但人们设想它未来的用途是作为激活燃料电池的能量载体，而不是通过燃烧产热的燃料。氢可用于燃料电池这一点，激发了人们对氢的新来源和新制取方法的兴趣。
目前，氢通过燃料加工技术制取，即把各种烃类转化为富氢气流。以烃类燃料制氢的主要常规工艺（蒸汽重整、部分氧化和自热重整）存在诸多问题，例如催化剂中毒、对尺寸和重量的要求、紧凑性、动态特性（响应迟缓），以及以重质烃制氢时的种种局限。
在等离子体中，总的重整反应其实与常规重整相同，但重整反应所需的能量和自由基由等离子体自身提供。等离子体使系统无需再使用催化剂。它本身起到催化作用，因为电子、离子和自由基等高活性粒子能够显著提高反应速率。等离子体系统可用于各种烃类，包括天然气、汽油、重油和生物燃料，也可用于生物质。沼气被视为一种新型的生态友好可再生氢源。它可以替代迄今为止常用的氢源——甲烷（CH₄）。沼气是有机物在无氧条件下分解时形成的气体。它可由园林废弃物、家庭垃圾、农业废弃物、生活垃圾、污水等原料制取。沼气是一种与化石天然气类似的氢载体。此外，等离子体的高能量密度使系统结构紧凑，而系统以电方式运行，还可实现快速的响应时间。总体而言，非热等离子体由于其非平衡特性，功率需求低，并且能够在相对较低的温度下引发气体中的物理和化学反应。