論文・プレプリント

Lei Minjun, Ding Lu, Jin Zhiliang

本研究は、金属様のCoCeOxとCdSのショットキー接合により、光生成キャリアの分離と輸送を促進し、水素生成効率と安定性を向上させた。界面の内蔵電界が電子と正孔の空間分離を実現し、キャリア再結合を抑制する。最適化したCdS/CoCeOx複合材料は、光触媒水分解水素生成において優れた活性とサイクル安定性を示した。太陽エネルギー変換のための高効率・安定な複合光触媒設計に新たな知見を提供する。

Abolghasem Kazemi, Seyyed Mohammad Jokar, Angelo Basile

本論文は、メタノール製造時のパージガスから水素を回収し、アンモニアを合成するプロセスを提案する。これにより、従来の化石燃料由来の水素使用を削減し、二酸化炭素排出を大幅に削減できる。プロセスの技術的実現性と経済性を評価し、脱炭素化への貢献を示す。

Muhammad Azmi, Rusdan Aditya Aji Nugroho, Vikas Verma +5

ガス化由来合成ガス中のCOを水素シフト反応で除去するFe系触媒を開発。Fe1Cu3Al10が最良で、CO転化率96%、H2収率40.8%を達成。統合ガス化条件下でCOを2.1%まで低減し、水素富化に有望。

César Felipe Henao Villa, David Alberto García Arango, Luís Fernando Garcés Giraldo +2

本レビューは、水素製造経路のLCA研究28件をPRISMA 2020に基づき統合し、環境性能・経済性・技術成熟度を同時評価。再生可能エネルギー由来の電解水素は低炭素電力の追加供給で最大の排出削減効果を発揮するが、化石燃料主体の系統ではその利点が失われる。地域の系統炭素強度や資源賦存が結果のばらつきを説明し、性能基準の炭素強度規格と地域別戦略を提言する。

Junhao Hu, Yang Du, Huijuan Tian +7

本研究は、フルフラール残渣と廃プラスチックの接触共熱分解により、水素とカーボンナノチューブ（CNT）を同時に生産する方法を提案している。炭素前駆体成分を調整することで、生成物の収率と品質を最適化できることを示した。廃棄物の資源化とクリーンエネルギー生産の両立に寄与する技術であり、循環経済と水素社会の実現に貢献する可能性がある。

Zhaoyue Zhang, Shangguo Liu, Chaoyue Sun +5

本研究では、ホウ素ドープ炭素被覆ニッケル触媒（Ni@BC）を開発し、硫黄被毒を克服して低エネルギー水素製造を実現した。Ni@BCは硫黄吸着を最適化し、硫黄析出を抑制することで、1500時間以上の耐久性と低過電圧を達成。さらに水素発生反応（HER）も促進し、高電流密度でPt/Cを凌駕する性能を示した。スケールアップした電解装置でも安定動作と硫黄回収を両立した。

Jing Huang, Bangyan Wang, Lin Xue +4

本論文は、複数の水素経路とハイブリッド不確実性を考慮した水素ベース多エネルギー・マイクログリッドの多段階低炭素計画手法を提案する。再生可能エネルギーの統合と水素利用を通じて、システムの低炭素化と経済性の両立を目指す。不確実性下での計画決定を支援する。

ML Siriwardena, Abdul R. Nihmiya, Udara S.P.R. Arachchige

本研究は、アルカリ水電解における水素発生反応の過電圧を低減するための、ステンレス鋼基板上の階層的三元炭素ナノ複合材料を開発した。低コストで効率的な水素製造の可能性を示す。

Chika Umunnawuike, Chika Umunnawuike, S. Q. A. Mahat +9

本論文は、バイオ水素製造の既存技術と新興技術を体系的にレビューし、そのメカニズムと生産効率に影響を与える因子を整理する。持続可能なエネルギー転換への貢献を目指し、技術的課題と今後の研究方向を示す。

Thuong Huynh Thi Ngoc, Hien Nguyen Thi My, Hung Nguyen Ngoc +4

本研究は、炭素価格シナリオ下での水素統合コンバインドサイクル発電所の技術経済的最適化フレームワークを提示する。Aspen HYSYSによる熱力学モデルとPSOアルゴリズムを用い、水素混合がタービン出力、効率、CO2排出に与える影響を評価。結果、水素割合増加で出力はほぼ一定（約10.19 MW）、効率は36.56%から37.20%に微増、CO2排出は5,504.94 kg/hからほぼゼロに削減。炭素価格15, 30, 80 USD/tCO…

Fabiola Tovar-Lasheras, Jorge Arroyo, Pedro Garcia-Gonzalez +2

本レビューは、鉄鋼、セメント、ガラス、セラミックス、精製・化学などエネルギー多消費産業における水素燃焼の脱炭素化ポテンシャルを、燃焼基礎、CFDモデリング、AI・カメラ診断の3軸で分析。技術的課題（火炎安定性、NOx排出、材料適合性）と経済・規制制約を整理し、標準化されたCFD検証データセットや産業条件下での堅牢なモニタリングなど知識ギャップを特定。産業界と研究者への重要な参照点を提供する。

von Döllen A.

本稿は、CO2排出の「バウ・ウェーブ」現象を分析し、グリーン水素単独では脱炭素目標を達成できないと論じる。多様な技術や政策の組み合わせの必要性を強調し、カラフルな未来像を提示する。

De Tommasi L.

本稿はアイルランドにおけるグリーン水素の需要と生産の統合に焦点を当て、柔軟な需要創出の機会と障壁を分析し、政策提言を行う。再生可能エネルギー由来の水素を電力系統や産業に統合する際の課題を検討し、実現可能性を高めるための方策を提示する。

J. Voglar, B. Likozar

EU加盟24カ国の2025年の時間別電力・太陽光発電データを用い、水素貯蔵による太陽光出力の平準化を分析。平均総合効率54.38%と試算する一方、必要水素貯蔵容量57.4Ggは地質貯蔵の潜在量を超え、長期貯蔵の欠如が実装の主な障壁と指摘。

Roshni Kumari, Dipti Chaudhary, Anirbid Sircar

本研究は、地熱発電を利用したアルカリ電解によるグリーン水素製造の新規統合を提案。遷移金属ベースの電極システムによりHER速度を向上させ、水素純度99.999%を達成。技術経済分析により、水素製造コストは$1.54/kg-H2で、システム効率は82.1%と報告。産業規模での応用可能性を示す。

Taichao Lyu, Shuaichi Huo, Tao Zhang

本論文は、再生可能エネルギーを用いたグリーン水素製造の統合的経路を技術・経済の両面から概観する。技術的課題とコスト競争力の分析を通じて、水素社会実現への道筋を示す。

S.A. Adeleye, Olurunshola. O. Z., O. Ipindola +1

本レビューは、燃料電池と再生可能水素技術の現状、工学的課題、将来展望を包括的に分析する。PEMFCとSOFCの特性比較、水素製造・貯蔵・輸送の技術的ボトルネックを評価し、商業化にはコスト低減とインフラ整備が不可欠と結論付ける。特にサブサハラ・アフリカの文脈での統合的枠組みの欠如を指摘する。

Otero, Maria, Sedano, Camilo Andres, Lopez Mejia, Omar D.

本研究は、天然ガスと水素の混合燃焼をCFDで解析し、水素添加がCO、CO2、NOx排出に与える影響を調査した。実験データと検証したモデルを用い、15%、30%、45%の水素混焼・再燃モードを比較。結果、水素添加によりCO、CO2、NOxが減少し、ピーク火炎温度が上昇。最適な水素濃度は30%と判明。

Westra, Iris M., Scheeren, Hubertus A., Penninga, Mareen J. +2

水素は間接温室効果ガスであり、エネルギー転換に伴う漏出排出の定量化が重要です。本研究では、高感度GC-PDHIDシステムとUAV・地上サンプリングを組み合わせ、8kW電解装置からの制御放出実験により、水素排出量を高精度で推定する手法を最適化しました。14のダウンウィンドプロファイルから、平均排出量0.94 m3/hを導出し、メタン測定戦略が水素にも適用可能であることを示しました。

Cirillo, Marco Russo, Del Mondo, Federico, Pivetta, Davide +7

本論文は、再生可能エネルギーとの統合に適したPEM水電解装置の性能を実験的に評価した。2kWスタックを用いて分極曲線と起動停止サイクル試験を実施し、効率は低負荷で60%、最大負荷で40%であることを示した。初期劣化は観察されず、テストベンチの有効性を確認した。