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Comparative Analysis of Hydrogen Production Pathways: Transition from Fossil-Based to Renewable-Driven Green Hydrogen Systems

水素製造経路の比較分析：化石燃料ベースから再生可能エネルギー駆動のグリーン水素システムへの移行 (AI 翻訳)

Lt Col Ranjana Kandel, D. Ghosh

International journal of all research education and scientific methods📚 査読済 / ジャーナル2026-01-01#水素
DOI: 10.56025/ijaresm.14052667
原典: https://doi.org/10.56025/ijaresm.14052667

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本論文は、グレー、ブルー、ターコイズ、グリーン水素の製造経路を原料、プロセス、炭素排出の観点から比較分析する。グリーン水素は再生可能エネルギー電解によるゼロエミッション経路として最も持続可能であり、CCUSやメタン熱分解などの移行技術と共に、低炭素水素システムへの移行を促進する。

English

This paper comparatively analyzes hydrogen production pathways including grey, blue, turquoise, and green hydrogen based on feedstock, process, and carbon emissions. Green hydrogen via renewable electrolysis is the most sustainable zero-emission pathway, while transitional technologies like CCUS and methane pyrolysis support the shift toward low-carbon hydrogen systems.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本の水素基本戦略やGX実現に向けた水素供給網構築に示唆を与える。特に、グリーン水素の普及には再生可能エネルギー拡大と電解技術の効率化が不可欠であり、政策・産業界の連携が重要。

In the global GX context

This comparative analysis informs global hydrogen strategy discussions, particularly for countries like Japan that are investing in hydrogen infrastructure. It underscores the need for scalable electrolysis and CCUS integration to achieve cost-competitive green hydrogen.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Provides a clear taxonomy and emission benchmarks for hydrogen pathways, useful for lifecycle analysis and technology roadmap studies.

🏢実務担当者:Helps corporate sustainability teams evaluate hydrogen sourcing options and decarbonization potential for industrial applications.

🏛政策担当者:Offers evidence for designing hydrogen subsidies, carbon pricing, and infrastructure investments that prioritize green hydrogen scalability.

📄 抄録（日本語訳）

水素は、その高いエネルギー密度、クリーンな変換特性、および分野横断的な適用可能性により、低炭素で持続可能なエネルギーシステムへの世界的な移行を可能にする主要なエネルギーキャリアとして浮上している。しかしながら、水素製造の環境影響は、製造経路によって大きく異なる。本研究は、原料、プロセス機構、および炭素排出量に基づいて、グレー水素、ブルー水素、ターコイズ水素、グリーン水素を含む水素生成経路の包括的な分析を提示する。蒸気メタン改質（SMR）によって製造されるグレー水素は、現在世界の生産を支配しているが、高いCO₂排出量と関連している。ブルー水素は、炭素回収・有効利用・貯留（CCUS）を統合して排出量を削減する一方、ターコイズ水素は、固体炭素を副産物とするメタン熱分解を通じて有望な代替手段を提供する。対照的に、再生可能エネルギーによる電気分解を通じて製造されるグリーン水素は、ゼロ排出経路を表し、最も持続可能な長期的解決策と見なされている。さらに、本論文は水素技術の進化を検討し、分散型水素製造システムを可能にする上での再生可能エネルギー統合の重要な役割を強調する。製造経路の比較評価は、化石燃料ベースの方法から再生可能エネルギー駆動システムへの移行を強調する。本研究はまた、効率と拡張性を向上させる上での高度な電気分解技術とシステム統合アプローチの重要性を強調する。調査結果は、特に防衛インフラや分散型エネルギーシステムなど、エネルギー安全保障と脱炭素化を必要とする用途におけるグリーン水素の採用拡大を支持するものである。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract（原文）

Hydrogen has emerged as a key energy carrier for enabling the global transition toward low-carbon and sustainable energy systems due to its high energy density, clean conversion characteristics and cross-sector applicability. However, the environmental impact of hydrogen production varies significantly depending on the production pathway. This study presents a comprehensive analysis of hydrogen generation routes, including grey, blue, turquoise and green hydrogen, based on feedstock, process mechanisms, and carbon emissions. Grey hydrogen, produced through steam methane reforming (SMR), currently dominates global production but is associated with high CO₂ emissions. Blue hydrogen integrates carbon capture, utilization, and storage (CCUS) to reduce emissions, while turquoise hydrogen offers a promising alternative through methane pyrolysis with solid carbon as a by-product. In contrast, green hydrogen produced via renewable-powered electrolysis represents a zero-emission pathway and is considered the most sustainable long-term solution. Furthermore, the paper examines the evolution of hydrogen technologies and highlights the critical role of renewable energy integration in enabling decentralized hydrogen production systems. A comparative assessment of production pathways emphasizes the transition from fossil-fuel-based methods to renewable-driven systems. The study also underscores the importance of advanced electrolysis technologies and system integration approaches in improving efficiency and scalability. The findings support the growing adoption of green hydrogen, particularly in applications requiring energy security and decarbonization, such as defence infrastructure and distributed energy systems.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。