Catalytic Biomass-to-Hydrogen Conversion: Emerging Technologies, Sustainability Challenges, and Prospects for Low-Carbon Energy Systems

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

🔬研究者:Catalytic and thermochemical hydrogen production researchers can gain an overview of recent synergies (e.g., co-pyrolysis with plastic) and integration strategies.

🏢実務担当者:Energy companies exploring biomass-to-H2 pilots can use this to benchmark technology options and understand current cost/scale barriers.

🏛政策担当者:Policymakers designing hydrogen subsidies or R&D tax credits can reference this to identify promising biomass conversion routes needing support.

従来の化石燃料に代わる再生可能エネルギーへの世界的な需要の高まりにより、水素は将来のエネルギーシステムにおける極めて重要なエネルギーキャリアとして位置づけられています。バイオマス由来の水素は、再生可能エネルギー源を構成すると同時に、エネルギー生産に伴う温室効果ガス排出の緩和に貢献することから、近年かなりの注目を集めています。本稿では、バイオマスを原料として水素を製造する際に最近なされた技術的進歩を分析します。最近の研究では、バイオマスとプラスチックを共熱分解に使用するという概念は相乗効果のある研究分野であり、特定の遷移金属触媒、すなわちニッケル（Ni）とコバルト（Co）を添加して水素選択性を高めることで、水素の生成を最大19.40 wt%増加させることができることが示されています。石炭とバイオマスを燃料としてプラズマと組み合わせた共ガス化プロセスは、高効率レベルで水素ガスを生成する有望なプロセスであることが判明しています。プラスチック材料と組み合わせたバイオマス共ガス化技術を用いた水素の製造は、追加の実行可能な経路を表しています。これらの水素変換方法において多くの技術的発展がなされたにもかかわらず、体積生産性の低さや生産コストの高さといった困難が依然として存在し、それらの産業規模での応用のスケールアップを妨げています。しかしながら、熱化学的方法とプラズマ法を統合するアプローチは、バイオリアクター技術と触媒の改善とともに、高い変換効率と費用対効果を達成するための潜在的な方法として役立ち得ます。本稿は、化石燃料と比較した環境的に持続可能な水素生産の代替源としてのバイオマス由来水素の将来展望の評価で締めくくられます。

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。

The escalating global demand for renewable energy alternatives to conventional fossil fuels has positioned hydrogen as a pivotal energy vector for future energy systems. Hydrogen derived from biomass has garnered considerable attention in recent years, as it constitutes a renewable energy source while simultaneously contributing to the mitigation of greenhouse gas emissions associated with energy production. This paper will analyse the technological advances that have been made recently in producing hydrogen using biomass as a source. Recent studies have shown that the concept of using biomass and plastic for their co-pyrolysis is an area of synergistic research where the production of hydrogen can be increased by as much as 19.40 wt% by adding certain transition metal catalysts, namely nickel (Ni) and cobalt (Co), to increase hydrogen selectivity. The co-gasification process using plasma in combination with coal and biomass as fuel has been found to be a promising process to generate hydrogen gas at high efficiency levels. Production of hydrogen using biomass co-gasification technology in conjunction with plastic materials represents an additional viable pathway. Despite the many technological developments made in these hydrogen conversion methods, there are still difficulties like low volumetric productivity and high cost of production that hinder the scaling-up of their applications on an industrial scale. However, approaches that integrate thermochemical and plasma methods, along with improvements in bioreactor technology and catalysts, can serve as potential ways towards achieving high conversion efficiency and cost-effectiveness. This article ends with an assessment of the future prospects for hydrogen from biomass as an environmentally sustainable alternative source of hydrogen production compared to fossil fuels.

• semanticscholar https://doi.org/10.70112/arme-2026.15.1.4324first seen 2026-06-14 04:46:05 · last seen 2026-06-30 05:41:05