論文・プレプリント

B.S. Soroka, V.O. Zgurskyi, N. Striugas

本論文は、ガラス溶解炉などの高温炉において天然ガスを水素またはH2混合燃料に置換する際の脱炭素化の課題を分析する。水素燃焼はCO2排出を削減するが、透明な燃焼生成物による放射熱伝達の低下がエネルギー消費を増加させる可能性がある。12種類の燃料・酸化剤混合物の灰色放射率を温度と光学厚さの関数として計算する方法論を開発し、一般化した依存性を示す。

Fateme Dehghani, Khashayar Sadeghi, S. Ghazaie +3

本稿は、200MWthの小型モジュール超臨界CO2高速炉を用いた水素・電力・淡水の三世代システムを提案する。高温蒸気電解と多効用蒸留を組み合わせ、約53%のコージェネレーション効率と2.93ドル/kgの水素製造コストを達成。半統合モードで日量約550トンの水素生産が可能。このシステムは、カーボン・水・グリッド変動に依存しない強靱な水素製造経路を提供する。

Jianyun Gan, Yunyi Yang, Wu Yang +7

コバルトオキシ水酸化物(CoOOH)触媒によるグルコース酸化反応(GOR)の機構を解明。格子酸素機構から協調的プロトン電子移動への切り替えにより、酸素発生を抑制し、1.23 Vで100 mA cm⁻²の高電流密度と97.0%のギ酸ファラデー効率を達成。フロー電解槽で水素とギ酸を併産し、300 mA cm⁻²で100時間以上の安定動作を実現。

Kai Liu, Tianjiao Xiao, Xiaoling Xu +4

本レビューは、高温工業炉・窯における水素燃料代替の鍵技術と応用進展を体系的に整理。水素の燃焼特性の違いから、フラッシュバック防止、低NOx制御、熱流動場調整、材料適合性などシステムレベルの統合設計が必要と結論。鉄鋼、熱処理、石油化学、廃棄物処理、回転窯、焼却炉など各シナリオの制約をレビューし、今後の研究として統合炉設計、長期材料評価、多燃料運用、データ駆動制御を提案。

V. Sakhare, Sagar D. Shelare, Shubham Sharma +8

本論文は、水素、特に再生可能エネルギーによる電解で生成されるグリーン水素の生産・貯蔵・利用に関する最新研究を概観する。輸送や分散型発電での燃料電池活用、鉄鋼・セメント等の困難産業での化石燃料代替、電力系統への統合による大規模蓄電と需給調整の可能性を評価。経済性やインフラ、スケール化の課題を指摘しつつ、投資・政策・技術の方向性を示す。

Imed Derouiche, Choayeb Barchouchi, M. Sahraoui +1

本論文は、チュニジア北部の4地点におけるグリーン水素生産ポテンシャルを評価。約3.1 GWの再エネ電力を用い、LCOHは$1.21-2.05/kgと試算。欧州への輸出インフラとしてTransMedパイプラインの活用可能性を示唆。

H. Shayeghi, Babak Mohamadi, Peyman Zare

本論文は、洋上・沿岸グリーン水素ハブにおける不確実性に強い再エネ統合のために、デジタルツインとスタッケルベルク・ベイジアン協調を用いたモバイル蓄電の最適制御手法を提案している。再エネ変動を考慮した水素製造の安定化と効率向上を実現する。

N. Guerrero-Rodríguez, F. Ramírez-Rivera, Rubén D. Ramos Ciprian

本論文は、再生可能エネルギーの出力抑制電力を利用したグリーン水素による重要負荷復旧の枠組みを提案。ドミニカ共和国の事例分析により、25トン水素貯蔵モジュールが30MWの重要負荷に対して6時間および12時間の復旧を完全にカバーし、重要未供給エネルギーを60.2%削減できることを示した。また、復旧電力により年間43.5ktCO2の排出回避が可能と推定。

Sampatirao Nanibabu, Shakila Baskaran, P. Marimuthu

本論文は、水素エネルギーシステムを統合した需要側管理（DSM）のための多目的最適化フレームワーク（MOGAO）を提案。ピーク負荷38.36%削減、コスト42.69%削減、排出量67.56%削減を達成し、カーボンニュートラルなスマートグリッド実現に貢献する。

Yunjing Wang, Xiaodong Deng, Xinhui Song +2

本論文は、再生可能エネルギー発電側における電力-水素クラウドエネルギー貯蔵の容量配分を最適化する手法を提案。マルチタイムスケールを考慮することで、システム効率と経済性を向上させる。

(著者不明)

本論文は、炭素ドットを修飾した炭素窒化物光触媒を用いて、水素発生と選択的硫化物酸化を向上させる手法を報告している。励起子結合エネルギーを低減することで、光触媒効率が向上し、クリーンエネルギー製造への応用が期待される。

Liangce He, Xianzhuo Meng, Zhigang Lu +1

本研究は、オンサイト水素充填ステーションの精緻なモデルを構築し、電力配電網との低炭素協調運用を実現する手法を提案する。水素と電力の統合運用により、再生可能エネルギーの活用促進とCO2削減に貢献する。

N. Eddaoui, Cyprien Soulaine, Saı̈d Aniss +1

地下バイオメタネーションにおけるパターン形成のメカニズムを解析。チューリング不安定性やホップ分岐による空間的不均一性がガス品質に影響することを示し、パターン発生回避の基準を提示。

K. Tamilarasan, S. Shabarish, V. Godvin Sharmila

本論文は、Fe3O4とバイオサーファクタントを利用したマイクロ波破壊法により、持続可能なバイオ水素生産を実現する手法を提案している。気候緩和への貢献が期待されるが、詳細な結果は不明。

Alkhawlani Q.

本レビューは、グリーン水素システムのスケーラビリティ向上に必要な技術革新を総合的に検討している。生産、貯蔵、流通の各段階における最新の進歩を整理し、産業化への課題と展望を示す。

Noboru Nakamoto

本論文は、水素やアンモニアなどの代替燃料に対応する安全弁の設計変更と性能評価について検討している。カーボンニュートラル実現に向けたインフラ整備の一環として、従来の天然ガス用安全弁との違いや、高圧・低温環境下での安全性を検証。実験データに基づき、代替燃料用安全弁の信頼性を確認した。エネルギー転換期における重要な技術的知見を提供する。

N. Eddaoui, Cyprien Soulaine, Said Aniss +1

地下バイオメタネーションは余剰再生可能電力を水素に変換し、CO2とともに地層に貯蔵してメタン化する技術である。しかし非線形反応拡散系により自己組織化パターンが生じ、メタン濃度の不均一性が問題となる。本研究はパターン発生条件を解析し、チューリング不安定性による定常パターンやホップ分岐による時間振動パターン、新たな「跳躍波」パターンを初めて報告した。

Hammi Z.

本レビューはグリーン水素のライフサイクルアセスメント、環境影響、および水素の色分類を包括的に分析している。脱炭素社会に向けた水素の役割と環境パフォーマンスを評価し、政策・産業への示唆を提供する。

Osman S.H.

本論文は、過去30年間のグリーン水素技術に関する研究動向を計量書誌学的手法で分析。主要な研究テーマ、影響力の高い論文、国際的な協力ネットワークを明らかにし、今後の研究方向性を示唆。

Jaradat M.

本レビューはグリーン水素の生産技術（電解など）、政策支援（補助金・規制）、市場動向（コスト・プロジェクト）を包括的に整理。技術進歩と政策が市場拡大を促進する現状を分析し、今後の課題と機会を提示する。