バイオマスガス化のための持続可能な材料：触媒とグリーンイノベーションによる合成ガス品質の向上

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

🔬研究者:Materials scientists working on gasification catalysts can use this review to identify promising eco-friendly materials and research gaps.

🏢実務担当者:Developers of biomass gasification plants can gain insights into catalyst options that improve syngas quality and reduce tar.

エネルギー安全保障と気候変動という地球規模の課題は、再生可能エネルギー技術の緊急の必要性を浮き彫りにしている。バイオマスガス化は、有機原料を合成ガス（syngas）に変換する有望な熱化学的経路を提供し、これはクリーン燃料または化学前駆体として機能し得る。その可能性にもかかわらず、大規模な応用は、低い炭素変換効率、過剰なタール生成、不安定な合成ガス組成、および触媒失活によって制約されている。本研究は、PRISMA 2020に準拠した系統的文献レビュー（SLR）を適用し、合成ガス品質向上のための持続可能な触媒および吸着材料の進歩を検討する。文献はScopus、Web of Science、ScienceDirect、およびGoogle Scholar（2015年～2025年）から収集し、実験およびシミュレーションに基づく研究に焦点を当てた。結果は、Ni–Ce/CaO複合材料、多機能Ni/CaO–Ca₁₂Al₁₄O₃₃、ランタン促進Ni–Al₂O₃、レッドマッド、バイオ炭、ゼオライト、およびCaO系吸着剤などの環境に優しい触媒が、水素収率を向上させ、CO₂を削減し、タール生成を抑制することを示している。触媒特性と吸着特性を組み合わせた多機能材料は、特にソープション強化ガス化において強い可能性を示すが、焼結、失活、および反応器依存の変動性という課題に依然として直面している。効率向上を超えて、持続可能な触媒は、廃棄物およびバイオマス残渣を価値化することにより、循環経済の原則に貢献する。今後の優先事項には、ナノ構造触媒設計、反応器と触媒の統合、技術経済的実現可能性、および産業規模での展開を可能にするライフサイクルアセスメントが含まれる。

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 global challenges of energy security and climate change highlight the urgent need for renewable energy technologies. Biomass gasification offers a promising thermochemical route for converting organic feedstocks into synthesis gas (syngas), which can serve as a clean fuel or chemical precursor. Despite its potential, large-scale application is constrained by low carbon conversion efficiency, excessive tar formation, unstable syngas composition, and catalyst deactivation. This study applies a Systematic Literature Review (SLR) guided by PRISMA 2020 to examine advances in sustainable catalytic and sorbent materials for improving syngas quality. Literature was retrieved from Scopus, Web of Science, ScienceDirect, and Google Scholar (2015–2025), focusing on experimental and simulation-based studies. Results indicate that eco-friendly catalysts such as Ni–Ce/CaO composites, multifunctional Ni/CaO–Ca₁₂Al₁₄O₃₃, lanthanum-promoted Ni–Al₂O₃, red mud, biochar, zeolites, and CaO-based sorbents enhance hydrogen yield, reduce CO₂, and mitigate tar formation. Multifunctional materials combining catalytic and adsorptive properties, particularly in sorption-enhanced gasification, show strong potential but still face challenges of sintering, deactivation, and reactor-dependent variability. Beyond efficiency gains, sustainable catalysts contribute to circular economy principles by valorizing wastes and biomass residues. Future priorities include nanostructured catalyst design, reactor–catalyst integration, techno-economic feasibility, and life cycle assessment to enable industrial-scale deployment.

• semanticscholar https://doi.org/10.4028/p-iha3defirst seen 2026-05-26 05:03:54 · last seen 2026-06-18 06:12:24
• openalex https://doi.org/10.4028/p-iha3defirst seen 2026-06-12 04:42:57 · last seen 2026-06-17 07:06:00