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持続可能な炭素循環燃料による再生可能エネルギーの時空間調整

Spatiotemporal regulation of renewable energy via sustainable carbon-cycle fuels (原題)

Xiaoyu Liang, Hao Xiong, Chenxi Zhang, Fei Wei

Carbon Future📚 査読済 / ジャーナル2026-09-22#CCUSOrigin: CN経営インパクト: コスト削減対象セクター: power
DOI: 10.26599/cf.2026.9200090
原典: https://doi.org/10.26599/cf.2026.9200090
📄 PDF

🤖 gxceed AI 要約

日本語

再生可能エネルギーの需給の時空間ミスマッチを解消するため、グリーン水素とDAC/CCUS由来CO2を組み合わせた炭素循環燃料の統合経路を提案。光合成に着想を得た触媒変換によりカーボンニュートラル液体燃料を合成し、既存の精製インフラと親和性が高い。触媒寿命やシステム効率、経済性の課題は残るが、大規模な化学的エネルギー貯蔵と深い脱炭素化への道筋を示す。

English

This paper proposes an integrated pathway producing sustainable carbon-cycle fuels by coupling renewable-powered green hydrogen with CO2 from DAC or industrial CCUS, then converting them via photosynthesis-inspired catalysis into carbon-neutral liquid fuels. It enables long-duration, high-capacity spatiotemporal regulation of renewable energy and remains compatible with existing refining infrastructure. Challenges in catalyst longevity, system efficiency, and economics persist, but the approach offers a viable route to deep decarbonization.

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

日本は水素・CCUS・合成燃料（e-fuel）をGX推進戦略の重点領域とし、既存精製インフラ活用型の炭素循環燃料はエネルギー安全保障と産業競争力に直結する。SSBJ開示でもScope1/2削減や移行計画の技術的裏付けとして参照価値が高い。

In the global GX context

Globally, this fits the transition-finance and net-zero pathway discourse under ISSB/TCFD, where hard-to-abate sectors need credible technological routes. It adds to the CCUS/hydrogen literature by framing carbon-cycle fuels as spatiotemporal storage for renewables, relevant to CSRD transition plans and industrial decarbonization mandates.

👥 読者別の含意

🔬研究者:再エネ貯蔵とCCUS/水素を統合した炭素循環燃料の技術的・経済的課題を整理する研究枠組みとして有用。

🏢実務担当者:既存精製インフラを活用した合成燃料の導入可能性を、Scope1/2削減や移行計画の検討材料にできる。

🏛政策担当者:水素・CCUS・合成燃料への投資支援と、再エネ余剰電力の化学貯蔵を促す制度設計の根拠になり得る。

📄 Abstract（原文）

Abstract Industrialization has driven intensive exploitation of fossil carbon resources, resulting in surging atmospheric CO2 concentrations. Restoring global carbon cycle balance now demands effective decarbonization strategies. Yet despite rapid growth in renewable energy, spatiotemporal mismatches between supply and demand prevent electricity from fully displacing fossil fuels. Hydrogen energy faces similar obstacles, including variable production costs and geographic imbalances between sources and consumers. Here, we propose an integrated pathway for synthesizing sustainable carbon-cycle fuels that enables long-duration, high-capacity spatiotemporal regulation of renewable energy. This approach couples renewable electricity-driven water electrolysis for green hydrogen production with CO2 captured via direct air capture (DAC) or industrial carbon capture, utilization, and storage (CCUS) technologies. The captured CO2 and hydrogen then undergo photosynthesis-inspired catalytic conversion to yield carbon-neutral liquid fuels. This strategy leverages advanced catalysis, promotes carbon cycling, and remains compatible with existing refining infrastructure. Although challenges persist in catalyst longevity, system efficiency, and production economics, continued technological progress should enable large-scale chemical storage of renewable energy—offering a viable pathway toward global deep decarbonization.

🔗 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。