論文・プレプリント

Shelvey Swett, Hélène Pilorgé, Shrey K. Patel +2

米国の鉱物・金属・化学・紙パルプ産業を対象に、CCS導入の優先順位を透明な枠組みでランク付けした研究。鉱物産業は単一源のプロセス排出が大きく長期的解決策となり得る一方、鉄鋼ではCCSは一時的対策と位置づけ、水素還元への移行を提案。パルプ・紙のバイオマス由来排出へのCCSは大気中炭素除去も兼ね高優先度とする。

Pan H.

炭素取引市場を舞台に、石炭から水素への転換を支えるCCUS技術の普及過程をネットワーク進化ゲームで分析した研究。企業間の戦略的相互作用と炭素価格シグナルが技術採用の広がりにどう影響するかをモデル化しているとみられる。要旨未取得のため詳細な知見は限定的。

Mohamed Dafalla, Abrar Inayat, C. Ghenai +1

バイオ炭をセメント系材料に混和することで力学特性の向上と炭素固定の同時達成を狙う研究をレビューした論文。バイオマス種、熱分解温度などの製造パラメータがバイオ炭の比表面積・細孔構造・化学活性を左右し、圧縮・曲げ強度や熱安定性に影響することを整理した。セメント重量比1〜5%の最適添加でコンクリート品質向上とGHG削減が可能だが、標準化された製造法や長期耐久性データの欠如が課題と指摘する。

Qian Zhang, Ming Ma, H. Emami-Meybodi

本研究は、シェール貯留層での循環CO2圧入（ハフ・アンド・パフ）における炭化水素回収率とCO2貯留効率を支配する無次元数を、次元解析により初めて同定した。Vaschy–BuckinghamのΠ定理に基づき、フーリエ数や拡散率比、流体–固体摩擦係数などを含むスケーリング関係を導出し、回収率と貯留率それぞれに臨界点（ψRC=0.0015、ψSC=0.0025）が存在することを示した。これにより、貯留層間で転用可能な最適化指針を低計算コストで…

Hazrat Bilal

本論文はCaOナノ構造の環境調和型合成法（植物抽出物を用いたグリーン合成、ゾルゲル法、共沈法、熱分解法）を概説し、XRD・SEM/TEM・FTIRによる構造解析から合成条件と粒径（20〜50nm）・形態・表面塩基性の相関を示す。CO2吸収（CaO+CO2→CaCO3）、バイオディーゼル触媒、排水処理、抗菌作用、セメント材料強化など応用を幅広くレビューする。

Md Nahiduzzaman, A M Sakibur Rahman, Reduwan Ahmed Jihan

本論文は、太陽光とバイオマスを組み合わせたマイクログリッドにBECCS（バイオエネルギー炭素回収・貯留）を統合し、新興国において回避型・除去型の両方の炭素クレジットを生み出す可能性を検討する。分散型エネルギーと炭素除去を結びつけ、開発途上地域の脱炭素とクレジット供給の両立を狙う構想を提示する。

Muhammad Tayyab Naseer

本論文は、スペクトル分解と地質力学・構造堆積学的シミュレーションを組み合わせ、CO2の回収・貯留・利用（CCUS）とEGR（ガス増進回収）を統合的に評価する手法を提示する。貯留層の地質的制約を精緻にモデル化することで、持続可能なCO2貯留と炭化水素回収の両立を目指す。要旨がなく、詳細な知見は限定的。

Zexuan Gong, Pan Hui, Gang Zhao +6

銅基MOFの表面に疎水性のゼオライトイミダゾレート骨格（ZIF）シェルを形成し、湿潤条件下でもCO2を効率的かつ安定に捕集する材料設計を提案した研究。水分によるMOFの劣化を疎水シェルで抑え、実ガス環境でのCO2回収性能の持続性向上を狙う。CCUSの実装課題である湿分耐性に材料工学的に迫る内容。

Taehyeon Kim, Jeongsik E. Park, MinJeong Kim +4

海洋鉱化型CCUSで合成した棒状炭酸カルシウム（MRC）をポリプロピレンの機能性フィラーとして活用した研究。ステアリン酸表面処理により界面接着を改善し、30wt%添加で引張靭性2.3倍・ヤング率1.2倍を達成。放射冷却用途の光学特性も示し、LCA・TEAで炭素足跡最大35%・コスト26%削減を試算した。

Bokang Mpete, Migbar Assefa Zeleke, Kevin N. Nwaigwe

ボツワナの石炭液化（CTL）プラントから排出されるCO2を回収しメタノール合成に利用するCCUのテクノエコノミック評価。MATLABモデルで60〜95%の回収率なら年2.7〜4.3百万トンのCO2を転換可能と示した。水素と電力コストが主要な経済的障壁であり、CO2クレジットが収益に大きく寄与する。緑水素0.75USD/kg等の条件下でのみほぼ損益分岐に達する。

Gatis Verenieks, Tatjana Tambovceva, Gaļina Robertsone

廃棄物燃料を用いるセメントクリンカー工場に電化炭素回収を導入するケースを分析した研究。脱炭素ポテンシャルとコストを評価し、EU ETS制度下での経済的成立性を検討する。セメント産業の排出削減と炭素価格メカニズムの相互作用を示す実証的知見を提供する。

Zhouwei Yin, Wu Chen, Mengyu Ren +2

本論文は、CO2回収に用いる新規アミン吸収材N-イソブチルピペラジンの分子設計と性能評価を扱う。既存アミンに代わる高効率な化学吸収プロセスの開発を目指す研究とみられる。CCUS技術の実装コスト低減に資する基礎的知見を提供する。

Babak Fayyaz, César Ovalles

年間10GtCO2のCCUSポートフォリオを想定し、回収方式・熱供給・炭素の最終行方を熱・電力・発電・貯蔵・土地の一貫バランスで追う連動シナリオモデルを構築した。排ガス回収55%、既分離CO2 25%、DAC20%ではプロセス熱30.25EJ/年と直接電力10.06EJ/年が必要で、ヒートポンプ利用で必要設備容量は電動ボイラー比で半減する。DAC由来CO2をメタノールへ転用すると電力が倍増し地中貯留されるCO2は半減するなど、熱統合・熱…

He Zhang, Jia Liu, Xumin Li +8

石炭火力由来のフライアッシュと脱硫石膏を用い、CO₂を鉱物として固定する高効率鉱化プロセスの相乗的促進機構を検討した研究。生成した鉱化生成物を低炭素型の鉱山充填材として活用し、その性能を評価する。産業副産物の有効利用と炭素固定を同時に狙う統合的アプローチ。

Amir Mohammadian

CCUSとP2G（パワー・トゥ・ガス）を統合したマルチエネルギーシステムの運用を、強化学習TD3で最適化するPythonシミュレーション研究。段階的炭素取引制度を組み込み、炭素制約下での需給運用を計算的に再構築する。抄録がなく詳細は不明だが、炭素価格とCCUSを組み合わせた運用最適化の枠組みを提示する。

S. Venkatesh, M. Akash Raj, R. Sripadma +2

CO₂の回収・貯留・利用（CCUS）に関する最新レビュー。化学ループ燃焼、膜分離、ゼオライト吸着、酸素燃焼、燃焼前後回収などの効率・拡張性を比較し、ゼオライトやバイオマス由来吸着材の高い選択性を指摘。鉱物炭酸化や枯渇油ガス田・帯水層への地中貯留の長期安定性を評価し、メタノール・メタン・バイオ燃料・CO₂フォームコンクリート等への転換経路も整理。統合回収・転換やパワー・トゥ・フューエルは有望だがコスト・エネルギー・大規模化が課題と結論。

Ahmad Hassan, Prince Aleta, Mohsen Afshari +2

AIの急成長でデータセンター電力需要が増大する中、膜を用いない二段階の電気化学的アミン再生(EMAR)を応用した小型モジュール式電気化学コンテナ(SMEC)を評価した研究。単一セルで吸収・脱離効率約90%、エネルギー消費50〜85kJe/molCO2、300サイクル50時間の安定性を確認。360MWデータセンター発電所のケースでは20基未満でほぼ完全脱炭素化が可能で、均等化発電コストは約58ドル/MWhから74ドル/MWhに上昇すると試…

De Souza E.

廃ガラス（ポストコンシューマーガラス）を鉱山の坑道充填材における膠結材として利用する研究。セメント代替により環境ハザードと温室効果ガス排出の削減を狙う。セメント由来排出の削減と廃棄物有効利用を両立させる資源循環型の脱炭素手法として位置づけられる。

Isaac Alhamdu Baba, S. Mustapha, O. B. Awe +5

本レビューは、MOF・COF・多孔質炭素・シリカ複合体などナノ構造吸着剤によるCO2回収を、細孔構造・表面化学・熱力学・吸着速度・選択性・再生挙動の相関という観点から横断的に整理する。アミン修飾やヘテロ原子ドーピング等の表面工学がCO2親和性・サイクル安定性・輸送特性に与える影響を重視し、実験室性能にとどまらずスケールアップ、再生効率、プロセス強化、技術経済性、ライフサイクル持続性まで論じる。機械学習支援の材料設計や標準化された性能指標…

Weiwei Xuan, Wanshu Liu, Jian Gao +5

石炭ガス化微粉スラグ（廃棄物）を原料に、階層多孔質の炭素-ゼオライト複合材を合成する研究。CO2の吸着回収・分離性能を高める材料設計を狙う。廃棄物の有効利用とCCUS材料の両立を図る点に意義がある。