論文・プレプリント

С. В. Димов, О. А. Гасенко

本論文は、水素製造のためのマイクロチャネル反応器における一酸化炭素の水蒸気改質（水性ガスシフト反応）を実験的に検討したものである。白金触媒を用いた環状スロットチャネル内での反応熱特性と転化率を評価し、流量増加に伴う温度上昇と転化率低下を明らかにした。

Florian Peterssen, Marlon Schlemminger, Clemens Lohr +3

本論文は、洋上水素プラントがドイツのエネルギーシステムにとって有利かどうかを調査する。最適化モデルを用いて、洋上水素のLCOHと電力網の制約を変動させながら、洋上水素のシステム価値を評価した。結果、電力網にボトルネックがなく、LCOHが陸上水素より低くない限り、洋上水素は有利ではないことが示された。条件が揃う場合、20〜30GWの最大グリッド容量に対して0.85〜7.91GWの洋上水素プラントが最適となる。

Albadran S.

本論文は、住宅用太陽光発電（PV）、蓄電池（BESS）、水素（H2）システムを組み合わせたグリーン水素生産の技術経済的最適化を扱う。システム構成や運用戦略を最適化することで、コスト効率的な水素生産の可能性を探る。

Zhen Huang, Tao Xiong, Bowen Zhang +4

本論文は、港湾統合エネルギーシステムにおける再生可能エネルギーの不確実性下での協調スケジューリング手法を提案。PEM電解槽や水素貯蔵、燃料電池、メタン化反応器などを統合し、二段階Wasserstein分布ロバスト最適化モデルを構築。ケーススタディにより、グリーン水素の複数利用経路がシステムの柔軟性と低炭素性能を向上させることを実証した。

Nour El Imene Brahmi, K. Kerboua

本論文は、Fertialアンモニア工場を事例に、ハーバー・ボッシュ法におけるグレー水素からグリーン水素への転換を評価。プロセスシミュレーションとシステムレベルの質量・エネルギー・排出量計算により、8.9MWh/tNH3の電力需要と27-34m3/tNH3の水消費量を示した。再生可能電力を用いると、排出量を最大64%、化石資源使用量を71%削減可能だが、水消費や水素純度変動が課題となる。

Darko Pavlović, D. Pudić, Melita Srpak

本研究はグリーン水素市場の成熟度を評価するための複合指標（IGHMDI）を提案する。規制、技術、インフラ、金融、需要、国際協力の6次元で構成され、クロアチアとドイツへの適用例でその有効性を示した。今後の実証研究の必要性も認識している。

Somesh Akolkar, Dhanashree Bhoite

本論文は、インドのグリーン水素政策がエネルギー移行に果たす役割を分析。法的枠組みと政策のギャップを指摘し、国際的なベストプラクティスを参照しながら、市場創出やオフテーク確保のための制度改革を提言。特に、肥料・製油所での自家消費型利用が有望と結論づける。

Qilin Wu, Weixin Li, Cheng Gong +3

本研究は、酸素発生反応(OER)の高効率化を目指し、Co-Fe-Mo硫化物を窒素含有多孔性カーボン/グラフェンオキシドに固定した三次元ネットワーク構造を提案。この触媒材料は、水電解による水素製造の効率向上に寄与する可能性がある。グリーン水素生産のコスト低減に貢献しうる技術である。

N Li, Jie Yang, B Zhang +4

本研究では、FeCoNiS/SNC/NFという統合硫化物/カーボン構造を持つ触媒を開発し、アルカリ性および海水からの水素生成における高い電気触媒性能と耐久性を実証した。この触媒は、持続可能な水素製造に向けた有望なアプローチを提供する。

Wenwen Liu, R Y Zhang, Haokun Li +1

本レビューは、中国の鉄鋼業における低炭素製鉄技術を短期・中期（低炭素高炉技術）と中期・長期（非高炉技術）に分類し、CO2削減量、エネルギー・水素需要、技術成熟度、コストなどの定量的指標で比較する。水素ベースのフラッシュ製鉄など新興技術も評価し、短期的には低炭素高炉技術が主流だが、長期的には水素ベースの技術が不可欠と結論づける。

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。

Elbakly A.M.

本論文は、太陽光発電（PV）とPEM電解槽を組み合わせたグリーン水素生成システム向けに、インターリーブ方式のマルチポート非絶縁型DC/DCコンバータを提案する。提案コンバータは、複数の入力ポートを有し、高効率かつ低リプルな電力変換を実現することで、水素生成効率の向上に寄与する。

Árnason B.

本論文は、アイスランドの再生可能エネルギー（地熱、水力）を活用した水素経済の可能性について論じている。技術的側面と経済的実現可能性を検討し、水素が同国のエネルギー自給と輸出に貢献する可能性を示唆する。

Yang B.

本研究は、NiS2/NiS/Mn2O3複合ナノファイバーを合成し、酸素発生反応（OER）における優れた触媒活性を実証した。この材料は、水電解による水素製造の効率向上に寄与する可能性がある。

E. Ukar

テキサス大学のEstibalitz Ukar博士が、地質水素が鉱業に革命をもたらす可能性を探る。現在の水素は化石燃料由来で排出が大きいが、天然に存在する地質水素は低コスト・低炭素の選択肢となるかもしれない。

Guoshan Yang, Jingbo Zhao, Chaoran Li +3

本論文は、グリーン電力直接接続モードにおける甘粛省での再生可能水素製造の経済モデル化と実証研究を行う。コスト構造と実現可能性を分析し、再生可能エネルギー豊富な地域でのグリーン水素製造の経済的実行可能性に関する知見を提供する。中国の水素政策への示唆を含む。

Chengzhi Wu, Chengqing Yuan

本論文は、PEMFC（固体高分子形燃料電池）とバッテリーを組み合わせたハイブリッド旅客フェリーの最適な規模を二段階の最適化手法で決定し、IGDT（情報ギャップ決定理論）を用いて不確実性下でのロバスト性を評価する。船舶の水素燃料転換におけるコストと性能のバランスを定量的に示す。

Alessia Manfredi, Marzia Traverso, Davis Jose +1

本研究は、地熱発電所に水素ベースの補助セクション（スピニングリザーブ）を統合したハイブリッド構成に対して、事前社会ライフサイクルパフォーマンス評価を実施した。蓄積サブシステムと運用段階が社会的リスクの70％以上を占め、電解槽のニッケルやプラチナなどの重要材料の採掘が主なリスク要因であることを明らかにした。早期段階の技術設計において社会的に責任ある水素展開のための政策枠組みを支援する。

Alexander Oburoh

ブルー水素の環境性能、バリューチェーン効率、政策枠組みを統合的に評価。3つの生産構成のLCA結果では排出原単位14.85-13.35 gCO2e/MJを示し、再生可能電力統合で約60%削減可能だが毒性指標が増加。バリューチェーン分析では50%以上の利害関係者が脱炭素を主な価値と認識。政策分析では大規模CCS展開と不確実性管理にギャップあり。