Se producen miles de millones de litros de aguas residuales diariamente en áreas domésticas e industriales, y aunque las aguas residuales a menudo se perciben como un problema, tienen el potencial de ser vistas como una rica fuente de recursos y energía. Las aguas residuales contienen entre cuatro y cinco veces más energía de la que se requiere para tratarlas, y son una fuente potencial de biohidrógeno, un vector de energía limpia, un producto químico de materia prima y un combustible, ampliamente reconocido por su papel en la descarbonización del futuro sistema energético. Este documento investiga rutas sostenibles y de baja intensidad energética para la producción de hidrógeno a partir de aguas residuales, analizando críticamente cinco tecnologías, a saber, fotofermentación, fermentación oscura, fotocatálisis, procesos fotoelectroquímicos microbianos y celdas de electrólisis microbiana (MECs). El documento compara parámetros clave que influyen en el rendimiento de producción de H, como el pH, la temperatura y el diseño del reactor, resume el estado del arte en cada área y destaca los desafíos técnicos de escalado. Además de la producción de H, estos procesos pueden utilizarse para la remediación parcial de aguas residuales, proporcionando al menos un 45% de reducción en la demanda química de oxígeno (DQO), y son adecuados para su integración en plantas de tratamiento de aguas residuales existentes. Se incluyen avances clave en la investigación de laboratorio, destacando el potencial de cada tecnología para contribuir al desarrollo de energía limpia. Aunque ha habido esfuerzos para escalar la fermentación oscura, las tecnologías electroquímicas y fotoquímicas aún se encuentran en las primeras etapas de desarrollo (Niveles de Preparación Tecnológica por debajo de 4); por lo tanto, se necesitan plantas piloto y demostradores ubicados en instalaciones de tratamiento de aguas residuales para evaluar la viabilidad comercial. Como tal, se necesita un enfoque multidisciplinario para superar las barreras actuales a la implementación, integrando la experiencia en ingeniería, química y microbiología con la experiencia comercial de los sectores del agua y la energía. La revisión concluye destacando las MECs como una tecnología prometedora, debido a su excelente modularidad del sistema, buen rendimiento de hidrógeno (3.6-7.9 L/L/d de aguas residuales sintéticas) y el potencial para eliminar hasta el 80% de DQO de los flujos de entrada.