Да, последний способ - самый лучший, учитывая, что температура вспышки водорода чуть меньше 500 С.
Сжижение не эффективно по той же причине. Нельзя, чтобы смесь перегревалась. Ну не охлаждать же жидким гелием, верно?
Можно очистить водород мембранным или абсорбционным методом. Технология хорошо развита (см.
http://www.grasys.com/products/gas/hydrogen/), однако, подробностями производители делятся неохотно. Кислород очищать не стоит. Т. е. стоит дорого - дешевле купить сразу чистый. Водород тоже, вообще говоря не стоит.
Можно сжечь смесь на турбине и полученную энергию потратить на "правильный" электролиз воды.
Самое простое, разумеется - не смешивать кислород с водородом вообще.