論文・プレプリント

U. S. Arachchige, W. C. Nirmal, G. Ishara

本論文は、セメント、鉄鋼、アルミニウム、石炭・ガス火力発電所向けの燃焼後CO2回収プロセスをAspen Plusでモデル化。各産業の再生エネルギー消費量を算出し、CO2除去効率とエネルギーペナルティのトレードオフを定量化した。産業別のエネルギー負荷を示し、コスト効率の高いCCS導入指針を提供する。

Kyungil Cho, Yeryeong Kang, Min-Cheol Kim +3

本研究では、エアロゾル合成により作製した立方体およびテラス状のMgOナノ粒子を用いて、室温での湿式炭酸化と800°Cでの熱脱炭酸を15サイクル繰り返し、CO2吸着容量の再現性を調査した。結果、平均21 mmol/g以上の吸着容量を達成し、容量損失は4%未満であった。この高い安定性は、NaやKなどのドーパントを添加した複合材料を上回る性能を示し、廃熱回収と組み合わせた低エネルギー直接空気回収や排ガス処理への応用が期待される。

Yisheng Hu, Heng Wang, Ping Guo +1

本論文は、低浸透性貯留層において3-ペンタノンを添加したCO2原油増進回収（EOR）を実験的に評価した。3-ペンタノンは超臨界CO2に良好に溶解し、界面張力を低減し最小混相圧力を効果的に低下させた。ヒッフ・アンド・パフ実験では純CO2より10.78%高い回収率73.12%を達成し、フラッディング実験でも49.56%の回収率を示した。CCUS技術の効率向上に貢献する基礎的知見を提供する。

R. Vinayak

本レビューは、CO2回収用金属有機構造体（MOF）の設計戦略を包括的に解説。欠陥工学、アミングラフト化などの手法を比較し、実用化に向けた安定性・選択性・スケーラビリティの課題と今後の方向性（機械学習活用など）を提示する。

Haoyang Cao, Shaojing Zhang, Xuliang Zhang

本論文は化学吸収法による連続CO₂回収ユニットを対象に、プロセス解析と多目的最適化を実施。吸収剤組成、再生塔の熱カスケード利用、運転パラメータの協調最適化により、回収エネルギー消費を4.21から3.38 GJ/tCO₂へ19.7%削減し、回収率95%以上、ユニット消費電力を15.3%低減した。

Ji Zhang Tai, Weiyi Fan, Hajar Alias +4

本研究では、可視光吸収に優れたアミン官能化MOFと電荷輸送に優れたTiO2ナノワイヤを複合化した新規ヘテロ構造光触媒を開発した。太陽光照射下でメタン生成量が47倍に向上し、CO2からグリーン燃料への変換に有望な材料設計戦略を示した。

Shasha Chen, Junhui Zhang, Yuxiang Tang +1

本論文は、低炭素セメント材料においてバイオ炭を骨材の一部として置換した場合の、含有量、種類、粒子径の影響を調査した。実験結果に基づき、最適な配合とCO2削減効果を示す。

Parisa Javadi, Patrick O’Rourke, Jay Fuhrman +5

本論文は、米国を対象に6つの二酸化炭素除去（CDR）ポートフォリオの地域的な大気質と公衆衛生への影響を定量分析した。高CDRと低CDRの両方で気候被害回避額は同程度だが、公衆衛生便益は低CDRの方が大きく、CDR技術への過度な依存は公衆衛生と経済のトレードオフを生むことを示している。

Shah Room

本研究は、バイオ炭をセメント複合材に添加することで、機械的特性を向上させつつCO2を固定化する可能性を、科学計量学的分析により評価した。1-2%の添加で性能が向上し、5-6%以上では低下する傾向がある。バイオ炭は内部養生や空隙の微細化により微細構造を改善し、炭素固定能力により低炭素・カーボンネガティブ建材の実現に貢献する可能性を示した。

Victor Brun, Marine Lecerf, Olivia Le Gouvello +16

本論文は、海洋二酸化炭素除去（mCDR）がパリ協定の目標達成に必要である一方、知識不足、生態・社会的リスク、不十分なガバナンスという三つの課題を指摘する。これらの課題が解決されるまでは、mCDRの大規模展開は慎重であるべきと主張する。

Ranhui Kim, M. Kwon, Jonghwa Choi +5

FT燃料製造プロセスを対象に、原料を天然ガスからCCU由来のCO2に代替した際のGHG排出特性をゲートツーゲート分析で比較。Aspen Plusによるシミュレーションで4シナリオを評価し、エネルギー消費が排出の主因であることを特定。CHP統合シナリオが最低排出を達成した一方、プロセス統合は複雑化で排出増加。Scope1削減効果とScope2拡大のトレードオフを明確化。

Alisson Aparecido Vitoriano Julio, Meng Yuan, Diana Moreno +2

本稿は炭素回収率のトレードオフを分析し、ネットゼロおよびネガティブエミッション達成における最適な回収率を検討。コスト、エネルギー消費、環境影響のバランスを評価。

Ye Ning, Min Du, Wanqing Wu +6

本レビューは、吸着材を用いた炭素回収技術について、先進材料、再生戦略、統合応用の観点から包括的にまとめた。CO2分離・回収の効率向上に向けた研究動向を整理し、実用化への課題と可能性を考察する。

Mercy Emike Yusuf, Olufemi Micheal Oyeleke

本研究は、微生物による炭素隔離の効率を向上させるため、計算モデルを統合。PythonとMATLABを用いたシミュレーションにより、温度30°C、pH7.5、栄養濃度1.2 g/Lの環境下で炭素固定効率が最大42%向上することを示した。また、微生物バイオマスとCO₂吸収率の間に強い相関（R²=0.91）を確認。

Tian Chang, Zhao Yang, Xuanchen Chang +4

メソポーラス触媒のトポロジー制御によるプラズマ触媒式CH4-CO2改質を研究。温室効果ガスを合成ガスに変換し、炭素資源化に貢献。触媒細孔構造が反応効率に与える影響を解明。

Benjamin Kanz, Alessio Tafone, Balkumar Basant Kumar Pillai +3

本論文は、二酸化炭素回収を伴う水蒸気メタン改質（SMR）および自己熱改質（ATR）によるブルー水素製造の技術経済評価を統合的に行う。SMRとATRの両プロセスに対して、炭素回収率、エネルギー効率、水素製造コストを比較分析し、商業的な実現可能性を評価する。

Nabeel Al-Qirim, Mohammad Kamrul Hasan, Hussam Al Hamadi +2

本レビューは、リチウムイオンバッテリーのリサイクルシステムがライフサイクル全体で炭素回収・利用・貯留（CCUS）にどのように貢献できるかを調査する。リサイクルプロセスによる排出削減と脱炭素化への可能性を強調し、文献を概観して主要な機会と課題を特定する。特に循環経済とCCUSの連携に焦点を当てる。

Feihong Liang, Xianwen Meng, Te Tu +5

本論文は、農業副産物を利用したカーボンニュートラルなCO2回収システムを提案。バイオマス灰で強化したバイオガススラリーを用いて、植物と土壌への炭素隔離を促進する方法を示している。

Sergio Dorado-Alfaro, Rubén Santiago, Pablo Navarro +1

本研究では、希薄なCO2源からの回収に適したイオン液体（AHA-ILs）を設計・評価。200以上の材料をDFT/COSMOおよびCOSMO/ASPEN手法でスクリーニングし、プロセスシミュレーションを実施。最小到達可能なCO2分圧0.01 barで、最良の場合の年間費用は93 $/tCO2。さらに低コスト化のための最適化経路も提示。

Shalini Arora, Hari Prasad Reddy Kannapu, Vishal Kamboj +2

本レビュー論文は、二酸化炭素の直接空気回収（DAC）技術について包括的に概説する。技術の現状、課題、コスト、スケールアップの可能性を検討し、気候変動対策におけるDACの役割を評価する。