論文・プレプリント

Sneha Nayak, Kapilan Natesan

太陽光・風力・地熱・バイオマスなど再生可能エネルギー由来のクリーン水素製造を概観し、効率・ライフサイクル評価・最新技術動向を整理したレビュー。AI・機械学習の水素製造への応用と課題を検討し、ScopusとVOSviewerによる文献計量分析でバイオマス由来水素や代替貯蔵などの研究ギャップを特定。循環経済原則とAIによる資源利用最大化・廃棄物最小化の意義を論じ、政策支援と官民連携が技術普及を導くと指摘する。

Suwarno Suwarno, Bagus Dwiprasetyo Raharjo Putra, Handi Muhtadi

炭素量の異なる3種の低合金鋼（ASTM A192、A210 Gr.A1、A106 Gr.B）について、25〜80℃で電気化学的水素透過試験を実施した。焼入れは多くの条件で水素拡散係数を低下させ、A106 Gr.Bでは60℃で約7分の1となった。焼ならしは結晶粒を微細化するが、A192とA210では80℃で拡散係数が増加した。組成・微細組織状態と水素輸送速度の定量的関係を示し、水素環境での材料評価の参照データを提供する。

Hong Zhao, Wenli Bao, Xiao Ren +12

炭素担体上に三次元硫黄クラスターを固定し、貴金属を多方向にアンカーする新規触媒基盤を報告。40wt%のPtクラスター触媒を実現し、酸性・アルカリ性双方で極めて低い過電圧と高い質量活性、10万サイクル後も劣化が小さい高い耐久性を示した。電解槽のPt使用量を50%以上削減でき、水電解による水素製造コスト低減に資する。

Johannes Paha, Julián Wilches

EUのグリーン水素投資が政治目標に追いつかない要因を、ネットワーク効果を伴う協調モデルで分析した研究。プロジェクト公表と最終投資決定の乖離から協調問題の存在を示す。水素目標の妥当性は需要側の部門差に大きく依存し、既存化石由来水素の代替や電化困難分野では有望だが、電化が効率的な分野では展望は限定的と結論づける。

Emmanuel Sunday Kayode

本稿は西アフリカのエネルギー転換を巡り、ドイツ主導のルール重視型グリーン水素協力と、中国主導の商業重視型太陽光インフラ関与という二つの外部モデルを比較する。ドイツは規格・人材・長期産業政策に強みを持つが実装MWは乏しく、中国は発電とオフグリッド機器を急速に拡大するが系統改革や水素対応産業との連携が弱い。ナイジェリアの電力アクセス率は2024年で62.5%にとどまり、無調整の二重戦略は輸出向け水素回廊と中国製分散型太陽光に分断されたシステ…

Otero Meza DD, Vidal Barrero F, Cabello Eras JJ +2

コロンビアの2024年稼働埋立地248地点を対象に、IPCC/EPA一次減衰モデルでCH4排出を推定し、改質・電解による水素生産ポテンシャルを地点別に評価した初の国家規模研究。改質で最大76kt-H2/年、電解で最大23kt-H2/年と推計され、90%が30地点に集中。CH4スリップが炭素強度を左右し、CO2回収で改質は負の炭素強度となり得る。

Hanbazazah A

サウジアラビアから欧州・東アジアへのグリーンアンモニア輸出を、需要・価格・スエズ航路の不確実性下で最適設計する二段階確率混合整数計画モデル。リスク中立解ではNEOMのみ開発し年1.80Mt能力・期待利益1.6億ドルとなる一方、期待値ベース設計は年1.4億ドルの損失を生み、確率的解の価値は年3.01億ドル。強いリスク回避投資家は価格支持なしでは投資せず、750ドル/tの価格下限が全リスク水準で投資を維持する。

Hatton, Luke, Oluleye, Gbemi, Staffell, Iain +3

世界の地理空間モデルを用い、再エネ電力のグリーン水素利用による機会損失（tCO2/MWh）を定量化した研究。再エネ直接利用や産業電化、EV、ヒートポンプ等との比較で水素の脱炭素効果を評価する。IEA水素プロジェクト追跡データと照合し、計画中パイプラインの気候便益を再検討する。

Brunik, Kaitlin, Grant, Elenya, Thomas, Jared J +19

H2Integrateは、電力・水素・アンモニア・鉄鋼などを生産するハイブリッドエネルギーシステムのモデリングと設計を行うオープンソースのPythonパッケージである。複数の製品・技術を統合的に最適化できる点が特徴で、脱炭素型エネルギーシステムの設計・評価に資する。

Yachuan Wang, Yuan Tang, Linjie Gao +2

本論文は、Ni単原子をCe0.5Zr0.5O2担体上に配位再構成することで、アンモニア(NH3)分解によるCOxフリー水素製造を光熱反応で高効率化する触媒設計を報告する。相組成・配位化学状態・元素分布を解析し、NH3分解の反応機構と性能を評価している。スケール可能な水素製造技術として脱炭素化に貢献しうる。

Moein Khazaei, Samira Ebrahimi, Hamed Samarghandi +2

本論文はグリーン水素を巡る政府政策を批判的に検討し、再生可能エネルギー部門で事業を立ち上げる企業家が直面する課題を評価する。政策設計と事業環境のギャップを明らかにし、水素産業育成策の実効性に一石を投じる内容とみられる。抄録がなく詳細な手法・対象国は不明。

(著者不明)

グリーン水素製造に用いる触媒技術の最新動向をレビューした論文。電解や水分解プロセスの効率・コストを左右する触媒材料の進展、残る技術的課題、今後の研究方向を整理しているとみられる。要旨が入手できないため詳細な知見は不明だが、水素サプライチェーンの技術的ボトルネックを理解する基礎資料となる。

Li Chin Law, Osman Gungen, Selim Gungen +2

水素を活用した海運の脱炭素化について、市場価格や政策の不確実性を組み込んだ確率的な技術経済評価フレームワークを提示する研究。燃料転換の投資判断やコスト競争力を、シナリオ変動のもとで評価する点に特徴がある。海運セクターの脱炭素経路と政策設計の両面に示唆を与える。

Yunfei Han, Xilong Yao, Xiaoyan Qi +1

中国における水素と電力システムの統合について、政策と技術の寄与をマルチシナリオで定量評価した研究。コストと脱炭素の動態を両面から分析し、水素導入の政策設計と技術進歩がどのように整合するかを示す。中国の水素戦略と電力部門脱炭素の相互作用を理解する上で有用なエビデンスを提供する。

Samuel Colin, Christian Fredriksson, Fredrik Normann

鉄鉱石の焼成（インデュレーション）工程を対象に、石炭への水素混焼がNOx生成に与える影響をパイロット規模で実験的に検証した研究。分光法と映像解析を組み合わせ、混焼率と火炎・排出挙動の関係を評価する。鉄鋼サプライチェーン上流の難脱炭素工程における水素活用の実現可能性と、NOx抑制という技術的制約を同時に示す点に意義がある。

Alanazi A.

地下水素貯蔵（UHS）における微生物学的・地球化学的反応を、実験・モデリング・フィールド研究の三側面から包括的に整理したレビュー。水素の損失や孔隙閉塞、水素脆化など貯蔵効率と安全性に影響する反応メカニズムを俯瞰し、今後の研究課題を提示する。水素サプライチェーン実装に向けた地下貯蔵の技術的課題を理解する基礎資料となる。

Thekkethil R.

本論文はインド各州におけるグリーン水素ハブの立地選定に、一階層の階層分析法（AHP）を適用する。再生可能資源、インフラ、需要地への近接性などの基準を重み付けし、州間の候補地を比較評価する。水素供給網の初期投資判断に資する意思決定フレームを提示する。

Banerjee B.

グリーン水素経済の世界的な進展を扱った概説的論文。再生可能エネルギー由来水素の生産・流通・政策動向を横断的に整理し、脱炭素化における水素の役割を論じる。要旨がなく、具体的な分析手法やデータは不明。

Catcha-Picard A.E.

本論文は、空港における水素を活用した脱炭素戦略について、水素需要量と費用対効果を推計する。航空・空港という脱炭素が難しいセクターにおいて、水素導入の実現可能性と経済性を定量的に評価する点が貢献である。抄録が入手できないため詳細な手法や結論は不明だが、水素需要の規模感とコスト分析を提示する研究と位置づけられる。

Van-Tien Giap

太陽光発電・蓄電池・ランキンサイクルを組み合わせ、再生可能電力の変動下で固体酸化物電解セル（SOEC）による水素製造を安定制御する設計手法を提案する研究。変動電源と電解プロセスの統合制御に焦点を当て、グリーン水素製造の運用課題に応える。