論文・プレプリント

Ahmed Babiker, Ijaz Ahmed, A. Al-Awami +3

この論文は、再生可能エネルギーを利用したグリーン水素製造システムにおいて、複数の電解槽をハイブリッドに組み合わせたシステムの最適設計と規模決定手法を提案しています。P2H（Power-to-Hydrogen）システムの効率向上とコスト低減に貢献する工学的研究です。

Hamza Khaldi, Fatima El Bakkari, M. Boulakhbar +1

本論文は、モロッコを対象に、再生可能エネルギーと水処理を統合したグリーン水素開発の技術経済分析を実施。現地の太陽光・風力資源と水不足を考慮した最適なシステム構成を評価し、水素製造コストや競争力について考察している。アフリカにおけるグリーン水素の可能性を示す重要な事例研究。

Ahsan Farooq, Haseeb Akbar, Shabbir H. Gheewala

本研究は、東南アジアにおける廃棄物バイオマスからの水素製造による脱炭素化の可能性を探る。地域のバイオマス資源を活用した水素製造が、温室効果ガス削減に貢献することを示唆している。

Ahmed Fatah, Abdullah Alqubalee, Ahmed Al-Yaseri

本研究は、CO2地中貯留条件下での鉄含有砂岩とCO2-ブライン-岩石相互作用により、水素が生成されることを実験的に示した。75℃の加圧反応器実験で、CO2曝露後にpH低下、鉄溶出、気相中に約0.22wt%の水素を検出。鉱物組成の変化はなく、表面反応が主体と示唆。CCUSと水素製造の融合可能性を示す。

M. Al Balushi, M. Qyyum, K. H. Almahrami +5

本研究は、石油生産水を暗発酵と光発酵の逐次プロセスでバイオ水素に変換し、副生汚泥からバイオ炭を生成してCO2を固定化する統合システムを提案。オマーンで初めての高塩性生産水（約100 g/L）を対象とし、最適運転条件の特定と技術経済評価を実施。推定80%のCOD除去率と水素収率0.4 L H2/gCODを達成し、投資回収期間2～3.5年、年間純利益約13,500ドルと試算された。処理水は農業灌溉基準を満たし、循環型経済に貢献する。

Domenico De Vincenzo

低炭素水素はグローバルな脱炭素の鍵となるが、国際的な生産・輸送インフラの構築には技術的・経済的・地政学的な制約が存在する。本論文は、各国の戦略や発表プロジェクトを基に、国際水素ネットワークの構造を分析し、需要と投資の好循環の欠如が進展を遅らせていると指摘する。

G. E. Olifant, S. Mathetsa

本論文は南アフリカのグリーン水素開発の環境・社会経済的影響を批判的に検討し、その実現に向けた課題と機会を整理する。南アフリカはアフリカ最大の温室効果ガス排出国であり、グリーン水素は運輸や農業などの脱炭素が困難なセクターの decarbonisation に貢献しうる。競争力のある生産コストの達成、再生可能エネルギーの変動性対策、水不足への対応、包括的な規制枠組みの構築が重要である。

Xiaohui Du, Xinyu Li, Jianna Li +1

本レビューは、海水電解による水素製造における遷移金属カルコゲナイド(TMCs)/酸化物の応用を体系的にまとめたもの。触媒の最適化戦略（ドーパント、ヘテロ接合、欠陥工学）と構造活性相関を詳細に議論し、工業化への展望を示す。

Naveed Anwar, Muhammad Samee Baig, Enfel Barkat +1

本論文は、太陽光と風力による電解水素製造システムの性能をシミュレーションで比較した。風力システムは安定した水素生産（日量約110kg）を示す一方、太陽光システムは日射変動の影響で生産量が変動し、日終了時点で80気圧の水素を生成した。結果は風力の優位性を示唆する。

Iman Baghaei, Mojtaba Mirhosseini, Alireza Zahedi

本研究は、グリーン水素施設の計画に重要な長期風速予測を向上させるため、グラフニューラルネットワークとトランスフォーマーを組み合わせたハイブリッド深層学習モデルを提案。NASAの気候データを用いた評価では、GNN-Transformerが標準モデルより30%以上精度向上し、GNN-GRUがさらに優れた性能を示した。これにより、長期予測の精度向上と実用的なモデル選択に貢献する。

Ali Sulaiman Alsagri, A. Alrobaian

本レビューは太陽熱ディッシュコレクターを用いた水素製造技術を網羅的に調査。熱化学サイクルや高温電解、多世代システムを比較し、グリーン水素実現への課題と展望を示す。

Xuerui Wang, Zekun Zhang, Jianbo Zhang +2

本レビューは、地下ガス貯蔵（UGS）施設を従来の化石燃料ピークシェービングから、水素やCO2を含む大規模再生可能エネルギー貯蔵ハブへ転換するための統一工学フレームワークを提示する。各種地層の適応性を物性ベンチマークマトリクスで比較し、岩塩空洞の優位性や多孔質媒体での生物地球化学的課題を明らかにした。また、THMCB連成機構に基づく坑井・地質バリアの健全性評価、高頻度繰返し荷重下の疲労破壊や材料劣化などのリスクを体系的にレビューし、物理・…

GONG Ziyi, MA Hui, MAO Rui, WANG Xin, MIAO Guixi, YUAN Liang

本論文は、水素・アンモニアの動的混焼とP2G-CCS連成を統合したエネルギーシステムの最適スケジューリングモデルを提案。固定混焼率20%で費用と排出が最小となり、動的混焼によりさらに総費用11.65%削減、排出33.63トン削減を示した。段階的炭素取引メカニズムの有効性も確認。

Z. Huang, Wei Han, Zepeng Han +1

本研究は、メタンの水蒸気改質とバイリフォーミングを相補的に利用したメタノールと水素の共生成システムを提案する。低炭素排出を実現し、エネルギー効率向上を目指す技術である。

Wang Zeng, Heng Zhou, Shengli Wu +2

本研究は、水素リッチガス吹き込みと直接還元鉄（DRI）の装入が高炉の炭素排出削減に与えるメカニズムを解明する。鉄鋼業の脱炭素化に資する技術的知見を提供し、水素利用の最適化に貢献する。

Haipeng Guo, Hailun Zhou, Mingyang Liu +6

本論文は、プロトン交換膜燃料電池用カーボンペーパーの低温作製法を提案し、高い機械的強度と性能を実現した。燃料電池の効率向上とコスト削減に貢献する。

Yang Fei, Mohammad Fazli, Shibo Kuang +5

本論文は、高水素操業とガス噴射戦略を用いてシャフト炉の性能を向上させ、低炭素製鉄を実現する数値解析的研究である。鉄鋼業の脱炭素化に向けた具体的な技術的アプローチを提示している。

Jiaqiang Wang, Meiling Yue, Jianwen Meng +1

本論文は、PEMFC（固体高分子形燃料電池）をベースとしたコージェネレーションシステムに対し、経済性と低炭素性を両立する二段階最適スケジューリング手法を提案する。第一段階で前日計画、第二段階でリアルタイム調整を行い、運用コストとCO2排出量の削減を実現する。

Xiang Yang, Xinghua Liu, Zhongbao Wei +3

本論文は、再生可能エネルギーの高普及下における電気-水素連携システムの低炭素経済運用を扱う。分布ロバスト最適化を適用し、不確実性を考慮したコストと排出の最小化を図る。シミュレーションにより、水素インフラと電力系統の協調が脱炭素に有効であることを示す。

Junseok Song, Hosik Hahn, Sunghun Kwak +5

溶融GaBi触媒を用いて500–800°CでCO2フリー水素製造を実現。Ga0.11Bi0.89合金は活性化エネルギー67.2 kJ/molと低く、800°Cで158時間安定運転。経済性・環境性は水電解法を上回る。