論文・プレプリント

Feroz Khan, A. Rapposelli, Shehzad Ahmad +1

イタリア・カンパニア州カザルドゥーニの稼働中風力発電所にPEM電解装置を接続する想定で、グリーン水素の均等化水素コスト（LCOH）を技術経済評価した研究。統計・時間依存モデルによるオフグリッド構成ではLCOHは3.60〜3.79€/kg、電解効率80%への向上で2.75€/kgまで低減可能と示す。HOMER Proを用いた系統バックアップ併用構成では2.77〜8.53€/kgと、系統依存度と電力価格により大きく変動することを明らかにした…

J. C. Romero, Santiago Serna-Zuluaga, Pablo Villagrán

グリーンメタノール・アンモニアの生産立地が技術経済基準のみで決められている問題に対し、社会的多基準評価（SOCRATES）を用いてスペイン50県を技術・経済・社会・人的資本の4次元で評価した研究。社会次元に高い重みを与えると立地は南部・内陸へシフトし、ムルシア・サラゴサ・アストゥリアスなどが重みに対して頑健な中核となる。回収可能CO2が両派生品の地理を分ける要因であり、結果は公正な移行の優先順位として読むべきだと論じる。

Abhishek Kumar Yadav, Rajeev Mishra, Anil Kumar

日産4400トンのセメント工場を対象に、グリーン水素を燃料代替として用いるシナリオ（50〜100%代替）を評価した。石炭燃焼由来の排出を除去できれば総CO2排出は43%削減可能だが、焼成由来排出は残る。技術経済分析ではCO2削減コストが約120〜300ドル/トンと高く、電力・電解槽コストが主因。水・土地需要の増大も伴うが、CCUS等との組み合わせで有望と結論づける。

Konstantin A. Korneev

日本が国内資源制約と脱炭素目標を背景に、アジア太平洋地域で国際水素サプライチェーンを構築する政策を分析した論文。二国間・多国間協定、専用ターミナル整備、輸送・貯蔵技術の実証、国家標準・認証制度の導入を通じ、日本が地域水素市場のアーキテクチャ形成を主導していると論じる。官民連携や金融支援が日本企業の地域イニシアチブを支え、政策が純粋なエネルギー目標を超えた技術・経済協力モデルを形成していると示す。ロシア極東との協力可能性にも言及する。

Paolo Guglia, Caterina Cobino, Andrea Borzacchiello

本論文は、EUの資金制度（Horizon Europe、イノベーション基金、CEF）と産業政策が海運の脱炭素化、特に水素技術の導入をどう支えるかを分析する。IPCEIを「脱炭素困難」部門のシステム的市場失敗に対処するエコシステム構築ツールと位置づけ、4つの水素IPCEI「ウェーブ」とFincantieriの事例を検討。2027年以降の欧州競争力基金構想など、競争力を軸とする「クリーン・ディール」への戦略転換を論じる。

Cristian Laverde-Albarracín, Sergio Nogales-Delgado, Juan Félix González-González +2

バイオマスの熱化学変換による水素製造をPRISMA準拠で体系的にレビューした研究。111件の核心研究を分析し、ガス化が最も成熟した経路であることを示した。従来レビューと異なり、LCOHやプラント規模、原料物流、炭素管理前提など経済・展開条件に重点を置き、経済指標は定義や通貨が異なるため安易な統合を避けて整理している。

Wei J.

水素システム全体における人工知能の応用を概観し、再生可能エネルギー由来水素の最適化・効率化を通じて世界の水素経済と持続可能性目標の達成にどう寄与するかを論じるレビュー論文。AIによる需給マッチングやシステム制御が水素サプライチェーンの脱炭素化を後押しする可能性を示す。

Shima; id_orcid 0000-0002-5364-629X Rezaie

水素は高重量エネルギー密度とゼロエミッション燃焼を持つ有望なグリーンエネルギーキャリアだが、安全で低コストな貯蔵が普及の障壁となっている。本研究は多孔質炭素系ナノ構造への水素物理吸着に着目し、未修飾および化学的・構造的に修飾した材料を密度汎関数理論（DFT）で系統的に評価した。修飾の性質（格子間型・置換型）に基づく多段階の評価枠組みを提案し、実用化に向けた有望なナノ構造を特定した。

(著者不明)

インド・ジャールカンド州ダンバードを対象に、石炭依存地域におけるグリーン水素導入の可能性を検討する研究。機会・課題・公正な移行の道筋を整理する。要旨未取得のため詳細は不明だが、地域レベルでの水素政策と公正転換の議論を扱うとみられる。

Marco Schamel, Leon Schumm, Nadji Agadi +1

本論文は、2050年におけるアルジェリアの電力・水素輸送インフラのコスト最適設計を、オープンソースのPyPSA-Earthを用いた時空間分解型の部門結合モデルで分析する。既存天然ガスパイプラインの水素転用コスト、国内電力需要、水素輸出量を変化させ、水素輸送・送電・再エネ容量の空間分布を評価した。水素輸送は一貫して南北方向となるが、転用コストが低いと再エネと電解が南部へ移り、高いと北部集中と送電依存が強まる。輸出志向インフラと国内需要のト…

Bruna Rijo, José Ramón Copa Rey, P. Brito

残渣バイオマスのガス化で水素リッチ合成ガスを製造し、天然ガス網に注入する技術経済評価。CO2を1.20ユーロ/kgで回収・販売することでNPVが正転し、IRRは10.03%に上昇、投資回収期間は18.55年に短縮。CO2有価化がバイオマスガス化の経済性を大きく改善し、EU脱炭素目標に寄与することを示す。

Tiktas A.

アフリカにおけるグリーン水素の展開を、技術・経済性・インフラ・社会正義の4軸で横断的に整理したレビュー。資源ポテンシャルと輸出機会の一方で、インフラ整備や資金調達、地域社会への公正な便益配分が課題であることを示す。脱炭素化と開発の両立をどう設計するかを論点として提示する。

Pham T.D.

変動する水素生産条件下での水素貯蔵システムの信頼性限界を、無次元のレジームマップを用いて分析する研究。再生可能エネルギー由来の変動電源と組み合わせた水素貯蔵の設計・運用上の限界を明らかにすることを狙う。要旨が無いため詳細な知見は不明だが、水素サプライチェーンの安定運用設計に資する工学的貢献が期待される。

Marisa Martins, Miguel Oliveira, A. Borges

ポルトガルの条件で9つの発電経路（再生可能7・化石2）をcradle-to-gateでLCA評価した研究。石炭・天然ガスは約1.28・0.79 kg CO2eq/kWhと高く、直接バイオマス燃焼はほぼカーボンニュートラル（約0.004）、電解水素は運用排出ゼロ。一方バイオガス系はメタン漏洩により中間的な影響を示す。再生可能水素と持続可能バイオマスの統合が電力の深層脱炭素に有望と結論づける。

Denny Hendrik Nainggolan

太陽光発電による水電解グリーン水素製造を技術・経済・環境の三側面から統合的に最適化する文献レビュー。高効率PV、先進電極触媒、システム統合が太陽光-水素変換効率を高め、PV・電解装置コスト低減と適切な立地・規模設計が水素均等化コストを下げることを示す。LCAでは化石由来水素に比べGHG排出が大幅に削減される。統合的アプローチの重要性を強調する。

Ahmet Yetik, Cevat Özarpa

トルコの水素ポテンシャル、既存インフラとの統合、貯蔵技術を包括的に検討したレビュー研究。圧縮・液化・固体・地下貯蔵を比較し、地質構造は地下貯蔵に適するもののインフラ不足が課題だと指摘する。天然ガス網への混入における材料適合性や水素脆化リスク、鉄鋼・運輸・発電での活用可能性も論じ、インフラ投資と国際協力を含むロードマップを提示する。

A.A. Abbood, J. Li

バイオマス由来炭とCO2の逆ブードゥアール反応速度を固定床反応器で測定し、Aspen Plusで多段ガス化炉をモデル化した。これを改変型化学ルーピング水素製造（CLHG）とMEA炭酸ガス回収と統合した結果、水素収率が従来比23.4%向上し、CO2排出量は4.586 t/hから0.871 t/hへ約77%削減、回収CO2の約74%がプロセス内で再利用されることを示した。

Mathew Dennis Wilkes, J. Gower, Solomon Brown

BECCSと水素生産を統合したシステムの技術経済性能と不確実性を、Aspen Plusモデルで評価した研究。バイオマス処理量1〜100kg/sの規模でLCOHが169→141£/MWhへ低下し、ガス化炉が設備費の57〜77%を占める。CDR価格次第でLCOHは約-5〜223£/MWhと大きく変動し、有利な価格下では炭素除去収入が水素生産コストを全額相殺し得る。

Kamran Khammadov, Damian Flynn, Eoin Syron

電力とアンモニア向けの水素需要を統合したプロファイルが、脱炭素化に向けたエネルギーシステムモデルにおいて水素技術の導入量や構成にどう影響するかを分析した研究。需要側の整合的な想定が技術選択・投資判断を左右する点を示唆する。

Vijay Kumar Khanna

グリーン水素製造、点源CO2回収、合成燃料生産を一体で評価するエンジニアリング手法を提示する論文。産業部門の脱炭素化に向けた統合的評価フレームワークの構築を狙う。個別技術ではなくシステム全体の設計・評価を扱う点が特徴。