異なる炭素回収技術シミュレーションツールの系統的レビュー

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Researchers in CCS and process simulation can use this review to select appropriate tools for modeling carbon capture processes, improving research efficiency and accuracy.

世界のエネルギー需要の増大と温室効果ガス排出量の上昇は、炭素回収・貯留（CCS）技術を含む効果的な緩和戦略を必要としている。本研究は、燃焼後、燃焼前、および酸素燃焼の炭素回収プロセスの定常状態および動的モデリングに使用される、Aspen Plus、MATLAB、Fluent、gPROMSを含む16の広く使用されているシミュレーションツールをレビューする。ツールは、化学プロセスシミュレーション能力、動的モデリング機能、熱力学特性管理、伝熱精度、およびツール統合機能という5つの基準を用いて評価される。結果は、プラットフォーム間で明確な強みを明らかにする。Aspen PlusおよびAspen Plus Dynamicsは、化学プロセスシミュレーションと熱力学特性モデリングにおいて強力な性能を発揮し、反応モデリングと特性推定におけるそれらの堅牢性を反映している。gPROMSは動的モデリングに優れ、時間依存および過渡プロセス解析に対する強力な能力を示す。MATLABはツール統合において最高スコアを達成し、最適化ソルバー、制御システム、および外部プログラミング環境との連成における柔軟性を強調している。Fluentは伝熱モデリング、特に酸素燃焼システムにおける詳細な熱解析において強い性能を示す。既存の研究の大半は、シミュレーションツールの能力ではなく、個々の炭素回収技術に焦点を当てている。PRISMA 2020ガイドラインに従い、Scopusの系統的検索によりCCSシミュレーションに関する53件の査読付き論文が得られ、それらを分析して主要なツールを特定し、AHPに基づく評価に情報を提供した。本研究は、ツール固有の利点を明確にすることでこのギャップに対処し、CCSプロセス設計の効率と持続可能性を向上させるための情報に基づくモデル選択を支援する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

The growing global demand for energy and rising greenhouse gas emissions require effective mitigation strategies, including carbon capture and storage (CCS) technologies. This study reviews 16 widely used simulation tools, including Aspen Plus, MATLAB, Fluent, and gPROMS, for steady-state and dynamic modeling of post-combustion, pre-combustion, and oxy-fuel combustion carbon capture processes. The tools are evaluated using five criteria: chemical process simulation capability, dynamic modeling functionality, thermodynamic property management, heat transfer accuracy, and tool integration features. The results reveal distinct strengths across platforms. Aspen Plus and Aspen Plus Dynamics perform strongly in chemical process simulation and thermodynamic property modeling, reflecting their robustness in reaction modeling and property estimation. gPROMS excels in dynamic modeling, demonstrating strong capability for time-dependent and transient process analysis. MATLAB achieves the highest score in tool integration, highlighting its flexibility in coupling with optimization solvers, control systems, and external programming environments. Fluent shows strong performance in heat transfer modeling, particularly for detailed thermal analysis in oxy-fuel combustion systems. Most existing studies focus on individual carbon capture technologies rather than simulation tool capabilities. Following the PRISMA 2020 guidelines, a systematic search of Scopus yielded 53 peer-reviewed papers on CCS simulation, which were analyzed to identify dominant tools and inform the AHP-based evaluation. This work addresses that gap by clarifying tool-specific advantages, supporting informed model selection to improve the efficiency and sustainability of CCS process design.

• openalex https://doi.org/10.3390/en19132988first seen 2026-06-27 04:54:21