水素貯蔵およびCO2転換のためのハイドライド系材料と再生可能エネルギーシステムの設計・開発

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

🔬研究者:A comprehensive overview of hydride materials for hydrogen storage and CO2 conversion, useful for identifying research directions.

🏢実務担当者:Provides an understanding of metal hydride systems' potential for integration into renewable energy storage and carbon capture.

🏛政策担当者:Highlights hydride technology as a pathway for hydrogen deployment and CCUS, informing national hydrogen strategies.

人間は複雑な社会経済状況の中で、環境および燃料入手可能性の課題に対処しなければならない。温室効果ガス、特にCO2による地球温暖化を緩和し、化石燃料への依存に代わる選択肢を見出すため、水素はその高い体積エネルギー密度（33.33 kWh/kg H2）[1]により、最も有望なエネルギーキャリアと考えられている。水素は、大規模かつ長期間にわたってpower-to-gas-to-power（PtoGtoP）概念に統合され、エネルギー需給のバランスをとり、カーボンニュートラル目標を達成することができる。それでもなお、高コスト、断続的なエネルギー流入、低効率といった問題は解決される必要がある[1,2]。このような低効率（15〜40％）は、エネルギー変換および貯蔵の損失に起因する[1,2]。水素を水素化物化合物として固体形態で貯蔵することは、エネルギー効率が高くコンパクトな解決策であり、穏やかな圧力および温度条件下で大きな水素貯蔵容量を提供する[1-4]。いわゆる金属水素化物（MH）は、室温および1〜500 bar超の広範囲の圧力（材料の組成に依存）で動作し、体積水素密度は50 kg H2/m3を超え、高圧または液体水素貯蔵と比較して必要なエネルギーが少ない[1-4]。この研究は、水素化物ベースの材料の開発と、水素貯蔵およびCO2変換のための再生可能エネルギーシステムの設計に関するものである[1-6]。まず、水素化物に基づく水素技術の概要が示される。次に、水素貯蔵、圧縮、およびCO2回収・変換のための水素化物ベース材料の設計が議論される。化学水素化物および侵入型（室温）水素化物の合成、特性評価、および応用の例が示される。最後に、PtoGtoP利用およびCO2変換のための水素化物ベース再生可能エネルギーシステムの開発が説明される。この概要は、新興の環境に優しい水素技術への移行に向けた新概念の実装における水素化物技術の可能性を提供することを目的としている。

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。

Humans have to deal with environmental and fuel availability challenges in a complex socio-economic situation. To slow downglobal warming caused by greenhouse gases, especially CO2, and find an alternative to our dependence on fossil fuels, hydrogenis considered the most promising energy carrier due to its high volumetric energy density (33.33 kWh/kg H2) [1]. Hydrogen canbe integrated into the power-to-gas-to-power (PtoGtoP) concepts on a large scale and for long periods to balance energy supplyand demand and to achieve carbon neutrality targets. Nonetheless, problems still need to be solved, such as elevated cost,intermittent energy inflows, and low efficiency [1,2]. Such low efficiency (15 to 40 %) is owing to energy conversion and storagelosses [1,2]. Storing hydrogen in solid form as hydride compounds is an energy-efficient and compact solution that offers largehydrogen storage capacities under mild pressure and temperature conditions [1-4]. So-called metal hydrides (MH) work at roomtemperature and in a broad range of pressures from 1 to over 500 bar (depending on the material's composition), and withvolumetric hydrogen density over 50 kg H2/m3, and require less energy as compared with high-pressure or liquid hydrogen storage[1-4]. This work is about developing hydride-based materials and designing a renewable energy system for hydrogen storage andCO2 conversion [1-6]. First, an overview of the hydrogen technology based on hydrides is given. Then, the design of hydridebasedmaterials for hydrogen storage, compression, and CO2 capture and conversion is discussed. Examples of synthesis,characterization, and applications of chemical and interstitial (room temperature) hydrides are shown. Finally, the development ofhydride-based renewable energy systems for PtoGtoP utilization and CO2 conversion is described. This overview aims to providethe potential of the hydride technology for implementing new concepts to transition toward the emerging eco-friendly hydrogentechnology.

• openalex https://doi.org/10.5281/zenodo.20560365first seen 2026-06-26 04:52:15