Hybrid‐energy driven decarbonization transition in cement production: Process modeling and techno‐economic analysis
セメント生産におけるハイブリッドエネルギー駆動の脱炭素転換：プロセスモデリングと技術経済分析 (AI 翻訳)
Wen Sun, Liang Teng, Yiming Xuan, Jingrui Liu, Yupeng Lu
🤖 gxceed AI 要約
日本語
本研究は、セメント産業のCO2排出削減のため、ハイブリッドエネルギー駆動のCO2回収・利用システム（HE-CCCU）を提案。カルシウムルーピングとメタンドライリフォーミングを統合し、90%のCO2削減を達成。技術経済分析により、炭素税回避や平均日次純収益241.35 $/t_clinkerを示し、セメント製造の脱炭素化と再生可能エネルギー導入の新たな道筋を提示する。
English
This study proposes a 'Green Loop Cement Plant' concept using a hybrid-energy driven CO2 capture and utilization system (HE-CCCU) that integrates calcium looping with in situ dry reforming of methane. Process modeling shows 90% CO2 reduction, avoidance of carbon taxes at 38.73 $/t clinker, and an 8.01-year payback. Annual performance under real solar irradiance and dynamic electricity pricing yields an average daily net income of 241.35 $/t clinker, facilitating industrial decarbonization and renewable energy deployment.
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
日本ではセメント産業がGX戦略の対象であり、CCUS技術は重要。本研究のHE-CCCUシステムは、日本企業の既存設備への適用可能性や、炭素税導入後の経済性評価に示唆を与える。
In the global GX context
This paper contributes to global industrial decarbonization by demonstrating a cost-effective CCUS system for cement production. It aligns with the growing interest in CCUS as a key technology for hard-to-abate sectors and offers techno-economic insights relevant for carbon pricing and energy transition policies worldwide.
👥 読者別の含意
🔬研究者:The paper provides a detailed process model and techno-economic analysis for an integrated CCUS system in cement production, offering a benchmark for further research.
🏢実務担当者:Cement plant operators can use the HE-CCCU concept and its economic indicators to evaluate investment in similar hybrid-energy capture and utilization systems.
🏛政策担当者:Policymakers can note the carbon tax avoidance potential and economic viability, supporting policies that incentivize CCUS deployment and renewable energy integration in industry.
📄 抄録（日本語訳）
世界的なCO₂排出の主要な発生源であるセメント産業は、市場の縮小と厳格な炭素規制による前例のない存続圧力に直面しており、費用対効果の高いCO₂削減ソリューションへのニーズが高まっています。これに対応して、本研究はハイブリッドエネルギー駆動のセメントCO₂回収・利用（HE-CCCU）システムに基づく「グリーンループセメントプラント」コンセプトを提案します。プロセスモデリングと技術経済分析により、テールエンドのカルシウムルーピングとメタンのその場ドライリフォーミングを統合することで、HE-CCCUシステムはCO₂排出量を90%削減し、クリンカー1トン当たり38.73ドルの炭素税を回避でき、推定回収期間は8.01年であることが実証されました。ハイブリッドエネルギー駆動による合成ガスと電力の同時生産を通じて、年間性能評価では、実際の太陽放射照度と動的な電力価格シナリオの下で、クリンカー1トン当たりの平均日次純利益が241.35ドルであることが示されました。これらの知見は、セメント製造の脱炭素化と技術経済的移行を促進するとともに、産業部門における再生可能エネルギーの展開に新たな道を提供します。
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）
As a major contributor to global CO 2 emissions, the cement industry is under unprecedented existential pressure from market contraction and stringent carbon regulations, escalating the need for cost‐effective CO 2 reduction solutions. In response, this study proposes a “Green Loop Cement Plant” concept based on a hybrid‐energy driven cement CO 2 capture and utilization (HE‐CCCU) system. Process modeling and techno‐economic analysis demonstrate that by integrating tail‐end calcium looping with in situ dry reforming of methane, the HE‐CCCU system can achieve a 90% reduction in CO 2 emissions and avoid carbon taxes of 38.73 $/t clinker , with an estimated payback time of 8.01 years. Through hybrid‐energy driven co‐production of syngas and electricity, annual performance evaluations indicate an average daily net income of 241.35 $/t clinker under real solar irradiance and dynamic electricity pricing scenarios. These findings facilitate the decarbonization and techno‐economic transition of cement manufacturing while offering a new pathway for renewable energy deployment in the industrial sector.
🔗 Provenance — このレコードを発見したソース
- semanticscholar https://doi.org/10.1002/aic.70207first seen 2026-05-05 23:56:03 · last seen 2026-08-15 05:26:48
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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。