論文・プレプリント

Raman Kumar, Ankit Sharma, Gitanjali Gupta +6

本レビューは、水分解による水素製造、燃料電池、エネルギー貯蔵のためのナノ触媒の設計戦略（形態制御、合金化、ヘテロ構造化など）を概説し、産業スケールアップへの道筋を示す。特に、人工知能・機械学習による触媒開発の加速とデジタルツインによる耐久性評価を強調。カーボンニュートラル実現に向けた重要技術の包括的なロードマップを提供する。

Ziyi Zhu, Jinpeng Liu, Jie Xiao +4

本レビューは、低温動作で高効率な水素製造が可能なプロトンセラミック電解セル（PCEC）について、材料設計からシステム統合に至るまでの包括的な評価を提供する。特に、組成制御、構造設計、製造最適化の役割を強調し、実用条件下での安定性や電気化学-熱連成挙動を分析する。最終的に、工業スケールアップにおける課題と将来展望を議論する。

Ahmad Shah Irshad, Ahmadullah Hilali, Ahmad Bilal Ahmadullah +2

本研究は、固定傾斜型と二軸追尾型の2つの太陽光発電（PV）システムを用いて水素電解槽を駆動する際の性能を比較評価した。追尾システムは年間15,300kWhを発電し、固定システムの11,253kWhより36%高い最終収量を示した。また、水素製造コスト（LCOH）は追尾システムで$4.37/kgと固定の$5.82/kgより低く、CO2削減量も4972.14kgと高い。この研究は高日射地域におけるPV水素システムの性能ベンチマークを提供する。

Tao Luo, Yingying Dai, Jinyang Le +7

本総説は、プロトン交換膜燃料電池（PEMFC）の内部環境をリアルタイムで監視するためのフレキシブルセンサー技術を包括的にレビューする。非侵襲的および侵襲的センシング戦略を分類し、特にフレキシブルマイクロセンサーに焦点を当て、温度、湿度、圧力、ガス組成、電圧、電流のマルチパラメータ監視を可能にする。センサー統合と燃料電池性能のトレードオフを検討し、今後の研究の方向性を示す。

Haiyi Wan, Haotian Guan, Junqi Qiu +4

本研究では、多孔質炭素上に高分散した窒化バナジウム（VN）ナノ粒子を合成し、低原子価変換を利用して水素化マグネシウム（MgH2）の水素貯蔵特性を大幅に向上させた。この複合材料は、水素放出温度の低下と速度論的改善を示し、水素エネルギー貯蔵の実用化に向けた重要な進展をもたらす。

Nika Rezaei, Sylvia Sleep

この研究は、カナダにおける水素製造経路のライフサイクルアセスメントを実施し、メタン熱分解、電解、SMR-CCSを比較。メタン熱分解は固体炭素を生成し収益源となる可能性があるが、炭素市場の安定性が課題。クリーンな電力網では溶融金属水素燃焼型熱分解と電解が低GHG排出を達成。

Mario Herrera‐Ortega, Armin K. Silaen, Nicholas Walla +9

本論文は、鉄鋼加熱炉における水素燃焼時の酸化スケール形成を予測する数値モデルを提案。CFDと酸化速度論を統合し、天然ガス燃焼との比較も行い、実験検証により誤差約10%の精度を確認した。水素燃焼への移行に伴うスケール制御に貢献する。

Xiangkun Li, Wei Zhang, Henrik Saxén

本論文は、工業的な水素富化高炉の可視化手法を提案し、低炭素製鉄への貢献を目指します。水素吹き込みによる高炉内反応の可視化は、プロセス最適化やスケールアップに役立つ可能性があります。

S. Bakhramov

本論文は、太陽光発電を用いたアルカリ水電解による水素製造システムの最適化を包括的に検討。電解質濃度、温度、電流密度の影響を実験的に解析し、太陽光-水素変換効率13-15%、製造コスト2-8ドル/kgを達成。中央アジアの高日射地域では、温帯気候に比べコストを20-30%削減可能。長期安定性試験では1000時間以上にわたり劣化率0.01mm/年未満を確認。

Rosaura Etcheguia, M. J. Pascualone

本論文は、アルゼンチン・パタゴニア地域における風力発電を用いたグリーン水素製造に対する社会的受容性を調査した。オンラインアンケート（n=134）の結果、回答者はグリーン水素への理解が高く、経済発展や雇用創出などの便益を期待し、地産地消志向が強いことが示された。持続可能なエネルギー転換への支持が確認された。

Ruben van den Berg, Daniël Bakker, Coen van der Giesen +2

本研究はオランダの道路貨物輸送において、燃料電池電気自動車(FCEV)、水素内燃機関(HICEV)、バッテリ電気自動車(BEV)、ディーゼル内燃機関(DICEV)の4種類のトラックのライフサイクルアセスメント(LCA)を実施。地産のグリーン水素と電力、ディーゼルを比較し、グリーン水素を使用した場合にFCEVとHICEVが最も地球温暖化影響が低いことを示した。水消費量は太陽光発電に強く影響されるなど、グリーン水素の環境影響の複雑さを明らか…

Kaushal Rajput, Osama Khan

本研究は、ポンテデリア・クラシッペス由来のバイオディーゼルに水素ガスと各種ナノ粒子を混合し、ディーゼルエンジンの性能と排出特性を最適化する。ANN-k平均法を用いてナノ粒子の分類を行い、二酸化チタンが最適なナノ粒子であることを特定。これにより、熱効率33%、燃費240g/kWh、未燃炭化水素20ppm、NOx8g/kWhと大幅な改善を示した。機械学習による多目的最適化が、持続可能なエンジン燃料開発に有効であることを示している。

Md Shafiullah, Muhammad Ahmad, Youssef Awda +4

本レビュー論文は、水素エネルギー貯蔵の電力システム統合における可能性と課題を包括的に検討。水素貯蔵、材料効率、熱管理、インフラ、政策など多岐にわたる技術的・非技術的障壁を特定し、カーボンニュートラル経済への移行に向けた提言を行う。

Eduardo Gracia‐Espino, Thomas Wågberg, Tugce Ustunel +14

本ロードマップは、持続可能なエネルギー変換のための3つの重要な反応、水電解による水素製造、二酸化炭素還元による電解燃料製造、窒素還元によるアンモニア製造の現状を概説する。各技術の現状、課題、将来の展望を簡潔にまとめている。

Irtaza Bashir Raja, Yasir Ahmad, Tariq Feroze +1

本稿は、GISを用いてカラチの繊維工場における太陽光・グリーン水素ハイブリッドシステムと産業排水再利用の統合を評価する。空間データを活用し、エネルギー信頼性の向上、淡水使用の削減、化石燃料代替による環境便益を定量化。これらの便益は空間的重複に依存することを示し、GISが水―エネルギー・ネクサスの意思決定に有効であることを実証する。

Ahmed Babiker, Ijaz Ahmed, A. Al-Awami +3

この論文は、再生可能エネルギーを利用したグリーン水素製造システムにおいて、複数の電解槽をハイブリッドに組み合わせたシステムの最適設計と規模決定手法を提案しています。P2H（Power-to-Hydrogen）システムの効率向上とコスト低減に貢献する工学的研究です。

Hamza Khaldi, Fatima El Bakkari, M. Boulakhbar +1

本論文は、モロッコを対象に、再生可能エネルギーと水処理を統合したグリーン水素開発の技術経済分析を実施。現地の太陽光・風力資源と水不足を考慮した最適なシステム構成を評価し、水素製造コストや競争力について考察している。アフリカにおけるグリーン水素の可能性を示す重要な事例研究。

Ahsan Farooq, Haseeb Akbar, Shabbir H. Gheewala

本研究は、東南アジアにおける廃棄物バイオマスからの水素製造による脱炭素化の可能性を探る。地域のバイオマス資源を活用した水素製造が、温室効果ガス削減に貢献することを示唆している。

Ahmed Fatah, Abdullah Alqubalee, Ahmed Al-Yaseri

本研究は、CO2地中貯留条件下での鉄含有砂岩とCO2-ブライン-岩石相互作用により、水素が生成されることを実験的に示した。75℃の加圧反応器実験で、CO2曝露後にpH低下、鉄溶出、気相中に約0.22wt%の水素を検出。鉱物組成の変化はなく、表面反応が主体と示唆。CCUSと水素製造の融合可能性を示す。

M. Al Balushi, M. Qyyum, K. H. Almahrami +5

本研究は、石油生産水を暗発酵と光発酵の逐次プロセスでバイオ水素に変換し、副生汚泥からバイオ炭を生成してCO2を固定化する統合システムを提案。オマーンで初めての高塩性生産水（約100 g/L）を対象とし、最適運転条件の特定と技術経済評価を実施。推定80%のCOD除去率と水素収率0.4 L H2/gCODを達成し、投資回収期間2～3.5年、年間純利益約13,500ドルと試算された。処理水は農業灌溉基準を満たし、循環型経済に貢献する。