論文・プレプリント

Yongchao Cheng, Ningbo Fan, Cong Chen +6

本論文は、アニオン交換膜水電解（AEMWE）向けにセリウム（Ce）を添加したアモルファスNiP合金触媒を提案。Ce添加により電子構造と結晶構造が最適化され、-1000 mA/cm²の電流密度を255 mVの過電圧で達成。さらに、断続運転下でも優れた安定性を示し、AEMWEセルに組み込んだ場合、1.79 Vの低セル電圧で1000 mA/cm²を達成し、200時間の安定運転を実現。

Fan Yang, Ze Geng, Yifan Deng

本論文は、PV-バッテリー-PEMマイクログリッドにおける水素製造効率向上と周波数安定性確保のための確率的エネルギー管理戦略を提案する。EA-MDPを用いて不確実性をモデル化し、二段階制御で最適効率を維持する。結果として、電解槽効率が14.3%向上し、水素製造量が12.5%増加し、周波数偏差は±0.05Hz以内に抑制された。

Aitor Beloki-Arrondo, Íñigo Ortega-Fernández, E. Andres +3

本論文は、MW級水素電解プラントの設計最適化ツールを開発し、産業加熱炉へのグリーン水素供給の技術経済性を評価。3つのプラント構成をシミュレーションし、電解槽の寿命延長によるLCOH低減の可能性を示した。

Shiqi Zhang, Ziang Jiao, Jiaxin Su +4

本論文は、再生可能エネルギー水素製造におけるトリプルアクティブブリッジ絶縁型DC-DC変換システムの出力電流リップルを低減する変調戦略を提案する。内外位相角の協調最適化に基づく手法により、動的条件下でも最小リップルを実現する。適応的パラメータ戦略を備えた改良差分進化アルゴリズムを用いて大域的最適化を行い、シミュレーションと実験で有効性を確認した。

Marwa M. M. Youssef, A. Maghraby, M. Abdel-Akher +1

本論文は、水素製造技術の最近の進展を環境および経済の観点からレビューする。再生可能エネルギーからのグリーン水素、化石燃料由来のブルー水素など多様な技術を比較し、脱炭素社会における水素の役割を考察する。

Fabio Bisegna, Flavia Vespasiano, L. Pompei +5

本論文は、ローマ市を対象に、廃棄スペースへの太陽光発電設備導入とスマート信号機による交通流最適化の2つの介入を提案し、CO2削減効果をKPIと定量的マトリクスで評価しました。再生可能エネルギーによる排出削減の重要性を示し、多数の指標を持つシナリオが必ずしも最適ではないと結論づけています。

(著者不明)

本特集号は、水素バリューチェーン全体の最近の進展をまとめたものである。電解、光化学、熱化学、生物学的プロセスなどの革新的な製造方法や、貯蔵材料とシステムの進歩、燃料電池や産業プロセスへの応用を扱う。材料科学、化学、工学、政策にわたる学際的研究を重視し、技術、経済、環境、社会的側面を考察する。持続可能な水素ソリューションの展開加速に資する知見を提供する。

Flavio Odoi-Yorke, D. Bukari, J. A. Jinapor +1

本研究は、西アフリカECOWAS地域における再生可能エネルギーガバナンス研究の書誌計量分析を実施。594件のScopus文献を分析し、年成長率24.8%、ナイジェリア・ガーナ・セネガルが研究生産性で主要な位置を占めることを発見。ハイブリッドシステム、グリーン水素、デジタル化、ジェンダー対応型ガバナンスが新たな研究フロンティアとして浮上。

Zhuming Guo, P. Owens

本研究はG8諸国（1990～2022年）を対象に、企業研究開発、グローバル化、経済成長、再生可能エネルギーが環境持続可能性に与える影響を多手法計量経済モデルで分析。再生可能エネルギーが最も一貫した推進要因であり、経済成長はグリーン産業政策なしでは悪影響を及ぼすことを実証。イノベーションと再生可能エネルギーの相乗効果も確認された。

Serhii Dudnikov, L. Savchenko, Myroslav Sabat +2

ウクライナのエネルギー安全保障指数（ESI）に対する再生可能エネルギー導入の影響を2000-2020年のデータで分析。重回帰分析の結果、暖房部門の脱炭素化がエネルギー安全保障に大きく寄与し、電力部門の再生可能エネルギーは統計的に有意でないことが判明。戦後復興においては欧州グリーンディールに沿った再生可能エネルギー分散化が戦略的自律性向上に不可欠と提言。

Fran Torbarina, Josip Dujmović, G. Vizentin +1

本レビューは、水素製造技術（熱化学、電気化学、生物学的方法）の現状を調査し、貯蔵技術（圧縮ガス、液化水素、固体貯蔵）の課題と進展を論じている。さらに、輸送、電力貯蔵、産業プロセスにおける水素の応用を検討し、特に海運セクターでの脱炭素化の可能性に焦点を当てている。高いコストやインフラ制約などの課題を指摘しつつ、水素を将来のエネルギーシステムの鍵として位置付けている。

Bujie Li, Shuxian Zheng

本研究は2000-2022年の中国太陽光発電製造業の炭素排出量を分析し、2015年以降は技術進歩が排出削減の主要因となり、規模主導から技術主導へ転換したことを明らかにした。ただし、世界的需要増加により絶対排出量は増加し「弱いデカップリング」状態。シナリオ分析では2030年までに強いデカップリングが可能だが、ポリシリコン製造など上流工程の残余排出が残る。

O. Makhalina, V. Makhalin

本論文は、パリ協定実施に関する方向性や方法、速度についての科学的論争や公的議論を分析する。太陽光、風力、水素エネルギーなどの代替エネルギー源の非自明な利点を検討し、米国、中国、ロシアなどの主要国の脱炭素化経験を分析。ロシアの2050年までの脱炭素化戦略の要素を提示し、集中的シナリオを最適としているが、理論と実践上の論点を解決していないと指摘する。

D. Đuričin, A. Kovačević

本論文は市場原理主義の欠陥を批判し、セルビアのグリーンエネルギー移行を加速するための産業政策を提案。バイオマス、CCUS、EVバリューチェーン、送電網最適化など多様な技術への投資を促進する政策ミックスを分析する。セルビアの経済準備状況を評価し、具体的なプロジェクトポートフォリオを提示。

Yuqiang Ma, Meng Li, Dandan Zhang +9

本研究は、水電解の酸素発生反応を酸化カップリング反応に置き換え、低電圧（0.96 V）で水素と高エネルギー材料DAATを同時生成する手法を提案。Pt単原子/ナノ粒子ハイブリッド触媒を用い、工業規模で300時間以上安定動作を達成。従来より35.8%の省エネルギーを実現し、グリーン水素製造の効率化に貢献する。

Basri Basri, Akmal Asman, Yusuf Rahim +1

本研究は、38のOIC加盟国と81の非OIC途上国を対象に、エネルギー政策、財政・金融政策、グリーン経済指標、ICT政策がCO2排出に与える影響を動的GMM推定で分析。再生可能エネルギーは排出削減に寄与する一方、化石燃料使用も効率改善により削減効果を示す。税収は排出増、政府支出は排出減に関連し、グリーン指標である人間開発指数や森林被覆率は予想に反して排出増と関連。多様な政策の統合的設計の重要性を指摘。

Ningxi Li

中国のグリーンエネルギー産業の発展と国際技術移転の役割を分析。風力・太陽光技術のカザフスタンなどへの移転事例を通じ、エネルギー安全保障、排出削減、雇用創出への貢献を示す一方、地政学的緊張や保護主義などの課題も指摘。

Ilyass Britel, Hanane Moummou, Meriem Fariss +2

本論文は、農業産業廃棄物（ビートパルプ、コーヒーかす、ホエイなど）からのバイオ水素生成に関する生物学的経路（暗発酵、光発酵、H2-CH4併用）を総合的に議論する。pH、温度、基質組成などの操作パラメータの影響を分析し、嫌気性消化との組み合わせによるエネルギー収量最大化と環境負荷低減を提案する。循環型経済と持続可能なエネルギー生成への貢献が期待される。

Joseph Sekhar Santhappan, Maria Rajesh Antony, Arun S. Gopinath

オマーンの下水処理施設（処理能力125,000 m3/日）からの汚泥ガス化と太陽光発電を組み合わせ、水電解で水素を生成するシステムをHOMER Proで最適化。370 kg/日の水素生成が可能で、コストは2.9～4.7 $/kg。最大バイオマス利用時のバイオパワー侵入率は60.4％。実用化にはさらなる研究が必要。

Najabat Ali, Md Reza Sultanuzzaman

本研究はN-11諸国（2000-2022年）のグリーンエネルギー普及要因を機械学習（LASSO, Cross-Fit, SHAP）で分析。グリーン移行、ガバナンス品質、都市化が普及を促進する一方、FDIと産業成長は炭素集約型構造により抑制効果を持つ。政策提言として調整された投資戦略と制度強化の重要性を強調。