論文・プレプリント

Ramos-Estrada M, Aguilera-Torres C, Bejar-Vega A +2

本研究は、反応性分子動力学（ReaxFF）を用いて硫化水素（H2S）の熱分解機構を解明し、水素と硫黄の回収可能性を評価した。カットオフ半径の重要性を示し、40Åで収束することを明らかにした。素反応ネットワークを特定し、水素生成は主に水素引き抜き反応によることを示した。温度上昇に伴うエネルギーコストの増加を定量化し、3500Kでは完全解離限界と一致することを確認した。

Elgamal G, El-Shabasy A, Abdelkhalek M +2

乾燥地域での水不足を解決するため、大気中の水分を利用した2つの水電解システム（直接空気電解と除湿機併用アルカリ電解）を設計・比較。カイロの低湿度条件で、直接空気電解はLCOH 4.7ドル/kg（フルコストで5.8ドル/kg）を達成し、除湿機方式より約15%低コスト。制御フレームワークとプロトタイプも提示。

Guha A, Prajapati AK, Anand S +5

本研究は、低コストで効率的な水分解電極材料として、新規の混合酸化物-硫酸塩化合物(Na2Cu3(SO4)3O)を開発した。この材料は、水素発生反応(HER)において145 mVの過電圧を示し、Pt/Cに匹敵する性能を持つ。また、スーパーキャパシタとしても高い比容量(692 F/g)を示し、エネルギー貯蔵と水素生成の両方に応用可能である。

Jang A, Nguyen DA, Thi KAN +2

ヒト尿から高純度アンモニウムを回収しつつ、水素を同時生産する膜フリープラットフォームを開発。固定化ウレアーゼビーズとKCoHCF電極により、尿素の98%以上を加水分解し、アンモニウムを99.9%の選択性で回収。有機物の82%を除去し、正味エネルギー利得（-0.47 kWh/kg-N）を達成。物理情報に基づく劣化モデルでシステム寿命を高精度に予測し、自律運用を可能にする。

Prajapati G, Kumar S, Singh S

本研究は、原子力マイクロリアクターの蒸気を利用したバイオマス酸素-蒸気ガス化による低炭素水素製造の技術的実現性を、Aspen Plus平衡モデルで検証した。5MWeの原子炉が約11.25MWの熱を供給し、8トン/時のガス化炉を稼働。水素収率はバイオマス1kgあたり88-97g、合成ガス中の水素濃度は55-58vol%に達し、CO₂生成を低減し水素選択性を向上させた。

Bakhramov, Sh.K., Qosimov, M.U., Bakhramov, Sh.K.

本レビューは、太陽光発電によるアルカリ水電解（AEL）を用いた分散型グリーン水素製造の技術的実現可能性を、電解質、電極材料、電力調整の3点から評価する。ウズベキスタン条件で5kWの太陽光アレイから年間160-180kgの水素を生成可能とし、水素コストを5ドル/kg未満に低減する道筋を示す。低コスト材料とMPPTによる構成が資源制約地域に適する。

Jenei, Bettina, Al-Masri, Wael, Youssef, Souhail +3

この研究は、枯渇したガス貯留層を利用した水素地下貯蔵（UHS）の効率評価に必要な、タイト砂岩における水素-ブライン相対浸透率の実験的測定を実施した。水素の特性により、CO2やN2のアナログデータと異なる浸透率挙動を示し、既存データの直接適用は予測誤差を生むことを明らかにした。流体・浸透率固有のパラメータ設定の重要性を強調している。

Uju Emmanuel

水素圧縮機の信頼性と運用整合性を高める統合フレームワークを提案。状態監視、デジタルツイン、物理情報AI、予知保全、リスクベース保守を組み合わせ、リアルタイムデータで故障検知と余寿命推定を行う。水素インフラの拡大と低炭素化に貢献する。

Schumm, Leon, Achhammer, Anton, Meisinger, Alexander +1

再生可能エネルギー主体の電力系統におけるグリーン水素の国別ポテンシャルを評価するためのコードとデータを提供する。系統運用の制約を考慮し、各国の水素製造可能性を定量化することで、脱炭素社会に向けた水素戦略の基礎資料となる。

Adhikari, Sunil

ネパールの豊富な水力余剰を活用したグリーン水素の可能性をMCDAで評価。環境・資源面で高い可能性を示す一方、技術成熟度とコストが課題。GDP推計では2026-2050年に累計135億ドルの貢献が見込まれ、エネルギー自立と貿易赤字解消への変革的役割が示唆される。

Ernesto Relogio

欧州石油メジャーを対象に、パリ協定に整合するグリーン水素経路を多期間最適化により検討。確率的LCOH、水素貯蔵、再エネ変動を考慮し、リアルオプション分析で投資の柔軟性を評価する。脱炭素投資の意思決定に定量手法を提供する。

Saldaña, Gaizka, Asensio, Francisco Javier, Oñederra, Oier +2

スペインのケーススタディを通じて、系統連系型グリーン水素生産における市場・規制の柔軟性が経済的価値に与える影響を分析。電力価格の変動や規制設計が水素生産コストと収益性に及ぼす効果を定量化し、脱炭素経路における柔軟な運用戦略の重要性を強調する。

Bakhramov, Sh.K., Qosimov, M.U.

本レビューは、太陽光発電結合アルカリ水電解（AEL）によるグリーン水素製造の最近の進展をまとめた。電解質として30 wt% KOH、60-80°Cが最適であり、316Lステンレス鋼は商用耐久性を示すが、電極コーティングによる効率向上余地がある。MPPTコンバーターにより効率が12-24%向上する。長期屋外耐久性と技術経済スケーリングに課題を残す。

Bakhramov, Sh.K., Ibrohimov, O.B., Keldiboyev, I.I. +1

本論文は、アンディジャン州立工科大学の3つの学生研究プロジェクトを統合し、太陽光発電によるアルカリ水電解水素生成のシステムレベルでの知見を提供する。最適条件として、30wt% KOH電解液、Ni-Mo陰極/NiFe酸化物陽極、MPPT制御を組み合わせた5kWのPV設備により、年間160-180kgのグリーン水素生成が可能であることを示した。

Rodrigo Barra Novoa

本論文は、チリのグリーン水素戦略をケーススタディとして、その進展と課題を分析する。再生可能エネルギー資源の豊富さを活かした水素生産の可能性と、政策枠組みやインフラ整備の課題を明らかにする。持続可能なエネルギー転換への示唆を提供する。

Olelewe Chibueze J

本研究は、ポリマーナノコンポジット（PNC）コーティングによる水素バリア性能を評価し、PVDF-グラフェン系（1.0 wt%）で水素透過率を31.6%低減することを示した。分子動力学シミュレーションと有限要素解析により、温度・圧力依存性や界面応力を解析し、MXeneやKrytoxなどの有望材料も特定。付着不良が課題であり、H2S環境では従来コーティングが完全劣化するなど、長期耐久性向上が今後の重要研究分野である。

Emezirinwune M, Babatunde O, Olanrewaju O

本研究では、HOMER Proを用いて、太陽光・風力・バッテリー・水素からなるハイブリッド再生可能エネルギーシステムの最適設計を気候資源感度分析のもとで実施した。4つのシステム構成を比較し、PV-風力-バッテリー-電解槽-水素タンク-燃料電池システムが最も低いLCOE（0.246 USD/kWh）と高い再生可能エネルギー比率（98.7%）を示した。水素導入により気候変動下でのレジリエンスが向上することを確認した。

Ortmann P, Patha A, Schwalbe R +5

本論文は、オーストリアの配電系統において、水素電解が従来の系統増強に代わる費用対効果の高い選択肢となり得るかを検討する。3つの実ケーススタディを用い、配電系統シミュレーション、市場最適化、PEM電解モデリング、費用便益分析を組み合わせた統合的枠組みを採用。結果、水素価格が約6 EUR/kg以上であれば市場ベースの運転が経済的に成立し、系統混雑を自然に解消できることを示した。

Farnini OE, Trihi M

モロッコの大西洋サハラ沖の洋上風力と潮力を組み合わせた560MWハイブリッド発電で水素を製造し、液化水素として輸送する技術経済モデルを構築。2025年ベースで生産LCOHは7.53 USD/kg、2030年には4.45 USD/kgと試算され、ロードマップ目標に接近。ハイブリッド化により出力変動が低減し、電解槽の稼働率向上に寄与する。

Dr.Navneet Kumar Assistant Professor, P.G. Department of Mathematics, Purnea University Purnia

本論文は、不確実性下でのグリーン水素サイト選定のための説明可能なq-ラング直交対ファジィエントロピー-COPRASフレームワークを提案する。再生可能エネルギー、水、グリッド、需要、土地利用、生態リスク、社会的受容性などの複数基準を考慮し、客観的加重とランキングを行う。5つの候補地のベンチマーク評価の結果、産業港湾ブラウンフィールドが最適とされた。