Актуальними екологічними проблемами у наш час є зменшення кількості відходів антропогенного походження та пошук альтернативних джерел енергії. У багатьох країнах світу розробки в галузі водневої енергетики стали пріоритетними напрямами у пошуку альтернативних джерел енергії.

У світі спостерігається швидкий розвиток харчової промисловості. Це призводить до збільшення об’ємів надходження у навколишнє середовище твердих харчових відходів (ТХВ) і стічних вод. Тому актуальною є можливість використання твердих харчових відходів як субстрату для мікробного синтезу ефективного енергоносія - водню,  що значною мірою знижує собівартість біотехнологічного отримання Н₂, а також зменшує забруднення навколишнього середовища промисловими і побутовими відходами.

Перспективними для промислового синтезу Н₂ є мікроорганізми, здатні до бродіння такі як анаеробні Clostridium spр. і факультативно анаеробні Escherichia coli, Enterobacter aerogenes та ін. При анаеробній деструкції субстрату утворюються газоподібні продукти (Н₂ і СО₂), а також водорозчинні екзометаболіти. Так, при культивуванні на глюкозі утворюються Н₂ і СО₂ та водорозчинні органічні кислоти (ацетат, пропіонат) і спирти (метанол, етанол, пропанол та ін.). Склад синтезованих продуктів залежить від складу субстрату [Матвеева Н.А.  (и др.), 2011]. Наприклад, при використанні лігнін-целюлози, целюлози (відходів сільського господарства) можна отримати водень і етанол у великій кількості. Об’єм доступної целюлозної сировини із сільського господарства та інших джерел близько 180 мільйонів тонн на рік. З 1 тони сухої маси целюлози при зброджуванні асоціацією Bacillus та Clostridium можна отримати 1,3-8,5*10³ моль H₂ і до 400 л етанолу [Jeongdong Choi, 2014].

Ефективність синтезу водню залежить від використовуваних штамів, субстрату, температури, складу середовища та інших параметрів.

Серед біологічних способів отримання водню (наприклад, біофотоліз, фотоферментація, зброджування) процес темнової ферментації (зброджування) розглядається в наш час як найбільш оптимальний, бо забезпечує технологічно простий метод без суттєвих енерговитрат і дає змогу утилізувати різноманітні органічні відходи, в тому числі складні [Liu I. –C., 2011]. Процеси відбуваються при температурі і тиску навколишнього середовища, а використання стічних вод і органічних відходів як субстрату дає можливість одночасного отримання цінного енергоносія і знешкодження небезпечних ТХВ. Біологічне виробництво H₂ при зброджуванні ТХВ є менш енергоємним, у порівнянні з існуючими фізико-хімічними методами (наприклад, паровий риформінг метану, електроліз та ін.). Крім цього воно дає можливість зменшити тиск небезпечних твердих харчових відходів на навколишнє середовище.