論文・プレプリント

Liu H.

本論文は、水素、アンモニア、メタノールなどのカーボンニュートラル燃料が、今後30年間でネットゼロ排出を達成する上で果たす役割を概観する。各燃料の製造技術、インフラ課題、コスト見通しを比較し、総合的な導入戦略を提言する。

Chiara Nunnari, A. Fotia, A. Malara +2

本論文は、水素製造のための改質反応における触媒担体として、マイクロおよびメソポーラスシリカ系材料の役割を包括的にレビューする。蒸気改質と乾式改質の両方を対象に、触媒活性金属だけでなく、担体の表面特性、化学組成、構造特性と触媒性能の相関を系統的に分析する。多様な燃料と担体タイプを考慮し、効率的で持続可能な改質触媒の設計ガイドラインを提供する。

Nils Erland L. Haugen, Axel Brandenburg, Ewa Karchniwy +5

本研究では、e-SAF製造向けの触媒フリー逆水性ガスシフト反応器の高解像度LESを実施。CO2中の微量O2がOHラジカルを介してCO生成を大幅に促進することを発見。燃焼用PaSRサブグリッドモデルが吸熱反応にも有効であることを示した。

Muhammad Atif Mahmood

この研究は、運輸部門の脱炭素化に向けた水素ステーションの技術的・経済的実現可能性を評価した。タンク間充填モデリング、スペインの鉄道用水素ステーションの技術経済分析、タグチ法による充填プロセスの最適化、補助金の影響分析を行い、水素供給温度が充填性能に大きく影響すること、太陽光発電と電解槽を組み合わせることで水素コストが低下すること、政府補助金が商業競争力に不可欠であることを示した。

Ayodeji Okunlola, Matthew Davis, Amit Kumar

本研究は、小型モジュール原子炉（SMR）を活用した電解アンモニア（SMNRPP-NH3）の導入フレームワークを開発し、カナダ・アルバータ州を事例に分析。炭素価格170ドル/tCO2で、2050年までに地域需要の75%を供給可能で、コストは天然ガスベースより16%低い420ドル/tNH3と試算。技術学習率や資本費削減が普及に大きく影響することを示した。

Kunle Babaremu, Tien-Chien Jen

本レビューは、サブサハラアフリカ（SSA）におけるグレー、ブルー、グリーン水素の生産経路、コスト、技術成熟度を比較評価。グリーン水素が最も持続可能な長期オプションであり、SSAの豊富な太陽光・風力資源を活用できると結論。政策枠組みと投資の重要性を強調。

Mboneni Charity Mbengwa, Emmanuel Kweinor Tetteh, Sudesh Rathilal

本研究は、南アフリカにおける再生可能エネルギー由来の電気分解（水ベース）とバイオマスガス化による水素製造経路を比較。調和されたシステム境界と機能単位（1kg H2、純度99.97%）の下で、技術効率と環境影響（地球温暖化係数、水消費、土地利用、酸性化、累積エネルギー需要、重要鉱物フットプリント）を評価。さらに、水準化水素コスト（LCOH）を含む経済的要因と、水素・持続可能エネルギーを支援する政策イニシアチブを検討。結果は、再生可能エネル…

Diego A. Hincapie-Ossa, Chris Swanson, Daniel B. Gingerich

本論文は、固体酸化物電解セルを用いた水素生産を統合した地域エネルギーシステムの技術経済分析を実施。水素、酸素、二酸化炭素削減・回収の均等化コストをパラメトリックに分析し、プロジェクトの代替案が特定の市場に適していることを示す。自家生産では炭素価格不要だが、購入水素では$209/tCO2e以上の炭素価格が必要など、多機能システムの経済性評価には全製品のコストを組み合わせて評価する必要があることを実証。

Ananda Priatama, Sheila Tobing

本研究は、インドネシアのアンモニア産業向けグリーン水素サプライチェーンのリスクを特定・優先順位付けした。文献レビューとデルファイ法により27の重要リスク要因を抽出し、TOPSIS法で評価した結果、施設の不適切な立地、政策・規制の整備、資金調達の制約、気候変動と再生可能エネルギーの利用可能性、政治的不安定性が最大のリスクであることが判明した。先進国とは異なり、政策・ガバナンス関連リスクが顕著である。

Mahmoud M. Gomaa, P. S. A. Nopuo, M.A. Rodrigo +1

本論文は、ユニット化可逆燃料電池（URFC）における電極設計、特にカーボンベース微多孔層（MPL）の影響を検討。チタンフェルト電極に異なるカーボン量（1～3 mgC/cm2）のMPLを適用し、RuO2-Pt触媒をコーティング。2 mgC/cm2のMPLで最適な性能を示し、電解モードでは工業基準を超える水素生成効率（60℃で15 mgH2/Wh）とCO2捕捉能を達成。燃料電池モードでは従来比10倍の出力密度（約30 mW/cm2）を実現。

Kaoutar Eddarraji, Achraf El Kasmi

本レビューは、アンモニア製造における水素製造技術（グレー、ブルー、グリーン水素）の環境性能、技術成熟度、経済的制約を分析。グレー水素が主流だが炭素排出が課題であり、ブルー水素は移行的解決策、グリーン水素は長期的な脱炭素化の鍵だがコストとインフラが障壁と結論付ける。

M. Kozak, E. Köroğlu, Z. Zaimoğlu +1

本研究は、外部メタン化プロセスにおける水素の低溶解度問題を解決するため、嫌気性膜バイオフィルムリアクターを提案する。このリアクターは、水素の溶解を促進し、メタン生成効率を向上させる可能性がある。

Irtaza Bashir Raja, Yasir Ahmad, Tariq Feroze +1

本研究は、産業廃水を再利用する太陽光グリーン水素システムをモデル化し、水回収率約90%を達成。LCOEを0.10から0.0866 USD/kWhに低減し、約157,000 tCO2-eqの排出回避。エネルギーと水の循環型インフラを統合する一般化可能なフレームワークを提示し、産業脱炭素化に貢献。

Haitham Al Qahtani

本研究は、メタンスチーム改質（MSR）プロセスにおける触媒と運転条件の最適化を目的とし、HGBO、VIKOR、ConvLSTMを統合したAIフレームワークを提案。620件の実験データを用いて評価し、水素収率98.5%、エネルギー効率99%、CO2排出量0.85 kg/hを達成した。産業用水素製造の効率化と脱炭素化に寄与する。

Huijie Wang, Chen Wang

本レビューは、水素精製向けナノ流体膜の最新進展を包括的にまとめた。膜の作製手法（in-situ成長、真空ろ過、スピンコート）と選択的分離の設計原理（サイズ排除、表面電荷、吸着機構）を解説。高選択性・高透過性・長期安定性を両立する課題と今後の展望を示す。

Shuangshuang Lin, Xin Chang, Shimin Liu

本レビューは、水素製造と地下貯蔵の統合に関する最新知見を整理。塩空洞や枯渇油ガス層など地質媒体の貯蔵可能性と、ガス-岩石-ブライン相互作用やキャップロック健全性などの課題を分析。ブルー、グリーン、オレンジ水素の各製造経路と貯蔵技術の連携を評価し、AIや光ファイバーセンシングの活用が将来の鍵と指摘。

Anshul Kushwaha, Jadhav Girish V, Neha Kulshreshtha

本論文は、IEA水素プロジェクトデータベースをMATLABで分析し、2015年以降の水素プロジェクト急増、電解技術の優位性、日本・ドイツなどの先進国主導、建設段階のプロジェクトが多いことを明らかにした。また、再生可能エネルギー-水素-燃料電池システムの動的シミュレーションも実施。

Megalingam Arumugampillai, Hariram Nediyirippil Prakasan, Shanmuga Priya Selvanathan +1

本論文は、航空・海運・鉄道・道路の各輸送セクターにおける電動燃料（e-fuel）の脱炭素化ポテンシャルを評価する。現在の生産コストは高く（ディーゼル換算3-6€/L）、大規模化には再生可能エネルギーとカーボンプライシングが不可欠。ライフサイクルで75-90%の排出削減が見込まれ、2030年までにコストパリティが期待される。航空と海運が優先市場であり、ハイブリッド電動化と相補的な役割を果たす。

(著者不明)

本論文は、水素社会の実現に向けた技術的・政策的な課題と展望について議論している。日本の水素戦略や関連する取り組みを中心に、国際的な動向も考慮した内容となっている。

(著者不明)

本論文は、SOEC（固体酸化物形電解セル）を用いたメタネーション技術により、都市ガスのグリーントランスフォーメーション（GX）を実現する可能性を探る。CO2を原料とし、再生可能エネルギー由来の水素でメタンを合成するプロセスであり、カーボンニュートラルな都市ガス供給に貢献する。