論文・プレプリント

HUANG Qiang, HUANG Pengru, XU Fen, SUN Lixian

(Fe+Co)共ドープMgH2水素貯蔵材料の熱力学的安定性と結合機構を第一原理計算で解析。共ドープにより単位胞体積が変化し、熱力学的安定性に影響することが示された。水素放出特性の改善に寄与する可能性がある。

CEN Wenlong, WEI Sheng, CHENG Riguang, XU Fen, SUN Lixian

LiAlH4の脱水素温度の高さと反応速度の遅さを改善するため、NiTiO3を機械的ボールミリングでドープする方法を提案。温度プログラム脱水素試験と等温脱水素試験により、NiTiO3ドープが脱水素性能に与える影響を調べ、改善効果を確認した。水素貯蔵材料の高効率化に寄与する。

Xiaofei Wen, Dandan Zhu, Anna Hnydiuk-Stefan +4

本論文は、海洋塩水噴霧環境下でのPEMFC（固体高分子形燃料電池）性能に対する塩化ナトリウム汚染の影響を実験的に評価した。膜電極内の塩分濃度分布を分析し、5段階の塩水濃度で拡散特性を調べた。結果は、燃料電池の劣化メカニズム解明に寄与し、船舶用水素燃料電池の実用化に向けた重要なデータを提供する。

Binwei Xia^1,2 Jiajun Peng^1,2

帯水層への水素貯蔵における回収率向上のため、天然砂岩中の水素毛管捕捉機構を調べた研究。貯留層条件で水素-水変位実験を行い、マイクロCTで分布を可視化。さらに、その画像に基づく細孔スケール数値シミュレーションにより、捕捉メカニズムを詳細に解析している。

Guan, Chengzhi, Shao, Qing, Lu, Yue +11

本論文は、中間温度SOEC電解による原子力水素製造プロセスを解析。SOECの長期安定性が効率・投資収益性の鍵とし、650℃での単セル試験結果を報告。高温ガス炉との直接結合が可能な点を評価している。

Xiao-Jia Li ^1,2 He-Ying Chen,^1,2 Yi-Zheng Sun,^1,3 and Zhi-Chun Fan^1,3,†

液体水素は高エネルギー密度と環境適合性から注目されており、その沸騰熱伝達の理解が重要である。本研究では分子動力学シミュレーションにより、ナノスケール表面での液体水素の沸騰核生成と熱伝達特性を調べた。実験やマクロシミュレーションでは得られない微視的なメカニズムの解明を目指す。

Xia Jingquan, Shen Xianda, Zhang Fengshou

本研究は、地下水素貯蔵における多孔質媒体中の水素輸送に特徴的な「フィンガリング」現象に着目し、水素の低密度・低粘度・高拡散性がもたらす流動挙動と微視的孔隙での液捕捉を分析する。貯留効率と回収率向上のための基礎的知見を提供する。

Ernesto Relogio

欧州石油メジャーを対象に、パリ協定に整合するグリーン水素経路を多期間最適化により検討。確率的LCOH、水素貯蔵、再エネ変動を考慮し、リアルオプション分析で投資の柔軟性を評価する。脱炭素投資の意思決定に定量手法を提供する。

Gao Qunxiang, Zhang Zixuan, Lin Xiangdong +4

本論文は、超高温ガス冷却炉を用いた熱化学水素製造システムにおける水素漏洩・拡散挙動を解析し、水素貯蔵タンクの配置と環境条件が安全距離に与える影響を評価している。中国のカーボンピーク・カーボンニュートラル目標に向けた大規模グリーン水素製造の安全基盤を提供する。

Saldaña, Gaizka, Asensio, Francisco Javier, Oñederra, Oier +2

スペインのケーススタディを通じて、系統連系型グリーン水素生産における市場・規制の柔軟性が経済的価値に与える影響を分析。電力価格の変動や規制設計が水素生産コストと収益性に及ぼす効果を定量化し、脱炭素経路における柔軟な運用戦略の重要性を強調する。

Bakhramov, Sh.K., Qosimov, M.U.

本レビューは、太陽光発電結合アルカリ水電解（AEL）によるグリーン水素製造の最近の進展をまとめた。電解質として30 wt% KOH、60-80°Cが最適であり、316Lステンレス鋼は商用耐久性を示すが、電極コーティングによる効率向上余地がある。MPPTコンバーターにより効率が12-24%向上する。長期屋外耐久性と技術経済スケーリングに課題を残す。

Bakhramov, Sh.K., Ibrohimov, O.B., Keldiboyev, I.I. +1

本論文は、アンディジャン州立工科大学の3つの学生研究プロジェクトを統合し、太陽光発電によるアルカリ水電解水素生成のシステムレベルでの知見を提供する。最適条件として、30wt% KOH電解液、Ni-Mo陰極/NiFe酸化物陽極、MPPT制御を組み合わせた5kWのPV設備により、年間160-180kgのグリーン水素生成が可能であることを示した。

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。

Emezirinwune M, Babatunde O, Olanrewaju O

本研究では、HOMER Proを用いて、太陽光・風力・バッテリー・水素からなるハイブリッド再生可能エネルギーシステムの最適設計を気候資源感度分析のもとで実施した。4つのシステム構成を比較し、PV-風力-バッテリー-電解槽-水素タンク-燃料電池システムが最も低いLCOE（0.246 USD/kWh）と高い再生可能エネルギー比率（98.7%）を示した。水素導入により気候変動下でのレジリエンスが向上することを確認した。

Ortmann P, Patha A, Schwalbe R +5

本論文は、オーストリアの配電系統において、水素電解が従来の系統増強に代わる費用対効果の高い選択肢となり得るかを検討する。3つの実ケーススタディを用い、配電系統シミュレーション、市場最適化、PEM電解モデリング、費用便益分析を組み合わせた統合的枠組みを採用。結果、水素価格が約6 EUR/kg以上であれば市場ベースの運転が経済的に成立し、系統混雑を自然に解消できることを示した。

Farnini OE, Trihi M

モロッコの大西洋サハラ沖の洋上風力と潮力を組み合わせた560MWハイブリッド発電で水素を製造し、液化水素として輸送する技術経済モデルを構築。2025年ベースで生産LCOHは7.53 USD/kg、2030年には4.45 USD/kgと試算され、ロードマップ目標に接近。ハイブリッド化により出力変動が低減し、電解槽の稼働率向上に寄与する。

Dr.Navneet Kumar Assistant Professor, P.G. Department of Mathematics, Purnea University Purnia

本論文は、不確実性下でのグリーン水素サイト選定のための説明可能なq-ラング直交対ファジィエントロピー-COPRASフレームワークを提案する。再生可能エネルギー、水、グリッド、需要、土地利用、生態リスク、社会的受容性などの複数基準を考慮し、客観的加重とランキングを行う。5つの候補地のベンチマーク評価の結果、産業港湾ブラウンフィールドが最適とされた。

Telmoudi, Achraf Jabeur, CHAARI, Abdelkader

本論文は、チュニジア北部のメンゼルブルギーバを対象に、グリーン水素生産のための風力、太陽光、アルカリ電解槽の最適規模を決定する技術経済最適化モデルを提示する。二段階のDifferential Evolution–SLSQP法を用い、2030年から2050年の各開発フェーズにおけるコスト最小化を実現する。感度分析により、各種パラメータの影響を評価している。

Opara. Stanley Uchenna, Okere. Chinedu J

本論文は、水素をクリーンエネルギー源として大規模貯蔵するための地下貯留層（枯渇油ガス層など）の可能性を、動的リザーバシミュレーションを用いて技術的にレビューしている。ワーキングガスとクッションガスの区別、水素漏洩防止、地質・工学的選定基準を議論し、CMGソフトウェアによる感受性分析で注入圧力や浸透率などの影響を評価した。