論文・プレプリント

David Anderson, Gina Vitale, Alex Scott, Fionna Samuels,...

本論文は、二酸化炭素回収・利用・貯留（CCUS）技術の可能性と限界を議論している。気候変動対策としての有効性や実装の課題を探り、CCUSだけでは排出削減に不十分であり、他の脱炭素策との併用が必要と結論づける。

D.K. Panesar, A. Ali

CCUS技術はセメント産業の脱炭素に不可欠とされるが、ライフサイクル全体で見ると温暖化以外の環境負荷（エネルギー消費、富栄養化、酸性化、毒性、水使用）を増大させる可能性がある。本論文は8つのCCUS経路を比較し、直接分離法が比較的負荷が少ない一方、カルシウムルーピングや吸収法は多面的な影響が大きいことを明らかにした。再生可能エネルギーや電化との統合が重要。

Wayne Griffiths

本ホワイトペーパーは、CO₂を捕集・貯蔵するのではなく分子ごと分解し合成ガスとメタノールに変換するEM触媒合成ガスマニホールド（ECSM）を提案。鉄鋼・セメント・化学・海運など多業種でCO₂を資源化し、カーボンクレジットやメタノール販売による収益でコストを相殺する。再生可能電力とアンモニアを組み合わせた「国産燃料フライホイール」により、CO₂除去1トンあたり約＋26～32ドルの経済性を達成可能とする。

Ye H.

本論文は、機械学習（ML）をCO2の石油・ガス増進回収（EOR）および地中貯留（CCS）に応用した研究の進展を概説する。MLは貯留層特性評価、生産予測、最適化などに活用され、効率的なCCUS実現に貢献する。

Nan L.

本論文は、石炭火力発電の低炭素転換におけるCCUS技術の開発動向を分析する。技術的進歩、政策的支援、経済性などの観点からCCUSの可能性と課題を考察し、今後の展開方向を提示する。

Yang S.

リン酸アルミネートセメントの水和特性と細孔径・圧縮強度進化のメカニズムを解明し、CCUS坑井セメンチングへの応用可能性を示した。

Wang X.

本論文は、石炭火力発電所のCO2回収と統合したメタン生成技術の経済性を評価する。コスト分析や効率性を検討し、CCUSの実現可能性を探る。

C. Carpenter

本稿は、日本のHiraiガス田におけるCCUSプロジェクトのケーススタディである。枯渇した火山岩貯留層でのCO2圧入に向け、チュービング搬送型パーフォレーション（TCP）と酸処理を組み合わせた坑井仕上げ技術を実証。光ファイバーセンサーや永久坑底圧力計を用いたモニタリング計画も含む。

Xiaotong Lu, Yanbin Pei, Hongmin Yang +6

本研究は、液体CO2の相転移を利用した石炭層の破砕技術を提案し、メタンガスの回収率向上を実証した。CO2を破砕剤として使用することで、回収されたメタンはエネルギー利用可能であり、CO2の地中貯留も期待される。中国の炭鉱における実証実験でその有効性が確認された。

Abdulmujeeb T. Onawole

本論文は、MOFのガス吸着・分離性能予測のための新しいグラフニューラルネットワークPoreGCNを提案する。従来の結晶グラフネットワークは原子のみを用いるが、PoreGCNはボロノイ多面体に基づく細孔頂点を原子と共に考慮することで、最大空洞直径のR²を0.07から0.95へ向上させた。また、二つの帰属チャネルにより予測の信頼性を評価する枠組みを導入し、信頼できる予測の精度を約10倍向上させた。

Pavithra S. Nair, Narnepati Krishna Chaitanya, Pritha Chatterjee

本論文は、二酸化炭素（CO2）の回収と微生物電気合成を用いてカプロン酸を生成するプロセスにおける炭素系電極の役割を調査している。炭素系電極の種類が合成効率に与える影響を評価し、CO2固定化と有用物質生産の両立を目指す。CCUS技術の一環として、カーボンニュートラル達成に貢献する可能性がある。

Ravi Kumar Verma, Yaiza Serrano, Wisely Chua +5

本研究では、炭酸脱水酵素（αCA）に特化したファミリー特異的タンパク質言語モデルを開発し、実験的検証と組み合わせることで、従来のタンパク質設計法では到達不可能な超安定かつ高活性な炭素回収酵素を創出した。設計された酵素は95℃で安定で、ベンチマーク酵素と比較して1.8倍の活性向上を示し、自然進化や祖先配列復元よりも優れた性能を達成した。このアプローチは他のタンパク質ファミリーにも一般化可能な設計指針を提供する。

Rachel Tamburini, A. Walter

ブラジルのエタノール産業における炭素回収・貯留（CCS）チェーンを、多基準分析を用いて評価した研究。経済性、環境影響、技術的実現性などを総合的に検討し、CCS導入の優先順位や課題を明らかにする。

Kampanat Momwit, Kunthakorn Khaothong, Penpichcha Sanit-in +6

本研究は、サトウキビのろ過残渣（フィルターケーキ）を熱分解してバイオ炭にアップサイクルし、それを低炭素セメント複合材料に利用する方法を最適化した。応答曲面法（RSM）を用いてプロセスパラメータを最適化し、炭素隔離とセメント産業の脱炭素化に貢献する。

Alexander Paul Knaak, Philipp Wolf-Zöllner, Markus Lehner

本研究は、オーストリアの2030年・2040年気候目標への適合性を評価するため、9つのCCU技術を調和化されたライフサイクル評価で比較。直接水素化によるメタノール製造など4技術が2030年目標に適合し、2040年には鉱物化のみが有効と判明。システム制約下で実現可能な緩和ポテンシャルは年約2Mt CO2eに留まり、CCUの可能性と限界を明示。

Srivastava, Ehina, Pokigo, Cecily, Patel, Kunj +7

本論文は、波力エネルギー変換器（WEC）を利用して二酸化炭素を地中に圧入するCASHEWシステムを提案。設計、モデリング、ケーススタディを通じて、年間1ギガトンのCO2隔離可能性と経済性（$6-12/トン）を評価。理想的な隔離方法（構造・重力トラップ）と媒体（塩水帯水層）を特定し、WEC-SimとGISを用いて実現可能性を定量化。

Wang C, Zhou C, Shen H +8

本論文は、CO2を液体燃料（ギ酸）に変換する連続電解還元システムを報告。気体拡散電極と循環プロセスにより、単一パスでは低かった炭素転換効率を90%以上に向上。副生成物の蓄積を抑制する再生プロトコルを開発し、技術経済分析によりガス分離コストを低減できることを示した。分散型CO2源からの経済的な炭素利用に貢献する。

Zwickl-Bernhard S.

本論文は、CO2輸送ネットワークとブースター駅の最適化を同時に考慮する新しい共同設計フレームワークを提案している。イベリア半島を対象としたケーススタディにより、その有効性を示している。CCUSインフラの効率的な設計に貢献する。

Giorgetti S.

本論文は、二酸化炭素回収を目的とした加湿マイクロガスタービンにおいて、CO2注入実験の予備結果を報告する。システムの性能向上可能性を示すが、実用化にはさらなる検証が必要。

Hong J.

この研究は、二段階最適化フレームワークを提案し、CCUSとメタノール生産を統合したシステムの収益性と持続可能性を評価しています。カーボンニュートラル時代における石炭利用の新たな道筋を示すものです。