يُعد الهيدروجين أحد الخيارات المهمة لتقليل الانبعاثات الكربونية في القطاعات الصناعية التي يصعب إزالة الكربون منها، مثل صناعة الحديد والصلب وبعض عمليات التكرير وإنتاج المواد الكيميائية. ومن التقنيات التي تحظى باهتمام متزايد التحلل الحراري للميثان، وهي عملية تعتمد على تسخين الميثان وفصل مكوناته لإنتاج الهيدروجين والكربون الصلب بدلًا من تحويل الكربون الموجود في الوقود مباشرة إلى ثاني أكسيد الكربون كما يحدث في بعض عمليات إنتاج الهيدروجين التقليدية. يمكن التعبير عن التفاعل الأساسي بالمعادلة الآتية: وتتمثل الفكرة الحديثة في توفير جزء من الحرارة اللازمة لهذه العملية باستخدام الطاقة الحرارية الأرضية، حيث تستمد المنظومة الطاقة من حرارة باطن الأرض. وقد يساعد هذا التكامل على تقليل الاعتماد على الوقود المستخدم لتسخين المفاعل، إلا أن تطبيقه يعتمد على درجة حرارة المصدر الحراري ومدى توافقها مع متطلبات العملية، وقد يستلزم استخدام نظام حراري وسيط أو مصدر إضافي للحرارة. من الناحية الهندسية، تشمل أهم التحديات تحقيق انتقال حراري فعال، ومنع تراكم الكربون داخل المفاعل، والحفاظ على استقرار التشغيل، فضلًا عن تطوير طرق آمنة للتعامل مع الهيدروجين وفصل الكربون الناتج وتخزينه أو الاستفادة منه. كما أن انخفاض الانبعاثات ليس مضمونًا بمجرد استخدام التحلل الحراري؛ إذ يجب تقييم مصدر الميثان والطاقة المستهلكة والانبعاثات المصاحبة لسلسلة الإمداد كاملة. يمثل الجمع بين التحلل الحراري للميثان والطاقة الحرارية الأرضية مجالًا بحثيًا واعدًا لتطوير عمليات إنتاج هيدروجين أقل انبعاثًا، ويمكن تقييمه باستخدام موازنة المادة والطاقة وتحليل الكفاءة الحرارية والتكلفة والانبعاثات الكربونية. أهداف التنمية المستدامة المرتبطة بالموضوع: الهدف 7: طاقة نظيفة وبأسعار معقولة. الهدف 9: الصناعة والابتكار والهياكل الأساسية. الهدف 12: الاستهلاك والإنتاج المسؤولان. الهدف 13: العمل المناخي.