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招待講演：グリーン水素のための新しい電気化学経路

( Invited ) Emerging Electrochemical Routes for Green Hydrogen (原題)

Samira Siahrostami

ECS Meeting Abstracts📚 査読済 / ジャーナル2026-07-07#水素対象セクター: energy
DOI: 10.1149/ma2026-01361633mtgabs
原典: https://doi.org/10.1149/ma2026-01361633mtgabs

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本講演では、水の電気分解による水素生成に加え、過酸化水素や硝酸などの有用化学品を同時に製造できる二つの新しい電解経路を紹介する。計算化学的手法により、生成物選択性を制御する構造-機能相関を解明し、高ファラデー効率を達成する触媒設計の指針を示す。

English

This talk highlights two emerging water electrolysis routes that co-produce green hydrogen and valuable chemicals like hydrogen peroxide and nitric acid, offering a sustainable alternative to energy-intensive industrial processes. Computational analysis reveals structure-function relationships controlling product selectivity and identifies catalysts for high Faradaic efficiency.

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

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本は水素社会の実現を掲げ、グリーン水素製造技術の開発を推進している。本研究成果は、電解効率向上と化学品共生成による経済性改善の可能性を示し、日本の水素戦略や化学産業の脱炭素に示唆を与える。

In the global GX context

Green hydrogen is central to global decarbonization, and this work advances electrolysis technology by enabling co-production of high-value chemicals, reducing costs and energy consumption. Such innovations support the scale-up of hydrogen infrastructure and the transition to a circular low-carbon economy.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Provides computational insights into catalyst design for selective water electrolysis, useful for advancing hydrogen and chemical production research.

🏢実務担当者:Highlights potential for integrated hydrogen and chemical production, relevant for energy and chemical companies exploring sustainable processes.

🏛政策担当者:Demonstrates technological pathways to improve hydrogen economics, informing policy support for electrolysis and green chemical manufacturing.

📄 抄録（日本語訳）

持続可能な水素製造経路の開発は、エネルギーシステムの脱炭素化と循環型・低炭素経済の推進にとって極めて重要です。本講演では、環境的および化学的付加価値の向上ももたらす、水素生成のための2つの新興水電解経路に焦点を当てます。 具体的には、水電解をグリーン水素製造プロセスとしてだけでなく、過酸化水素（H 2 O 2 ） 1,2 および硝酸（HNO 3 ） 3 の選択的生成のための調整可能なプラットフォームとして捉える、私たちの計算科学的理解について議論します。この二生成物戦略により、エネルギー貯蔵用のH 2 の分散型かつクリーンな製造が可能になると同時に、価値ある化学品を生成し、H 2 O 2 およびHNO 3 製造のためのエネルギー集約型工業プロセスに持続可能な代替手段を提供します。多電子酸化経路を調べることで、生成物選択性を制御する構造-機能関係を特定し、各水電解反応において高いファラデー効率を可能にする触媒構造と組成を特定します。 参考文献: Baek, J.; Jin, Q.; Johnson, N.S.; Jiang, Y.; Ning, R.; Mehta, A.; Siahrostami, S., Zheng, X. Discovery of LaAlO 3 as an efficient catalyst for two-electron water electrolysis towards hydrogen peroxide. Commun . 2022 , 13, 7265. Siahrostami, S. H 2 O 2 electrosynthesis and emerging applications, challenges, and opportunities: A computational perspective. Chem Catal . 2023 , 3(3). Xia, R.; Dronsfield, S.; Lee, A.; Crandall, B.S.; Liang, J.; Hasa, B.; Redder, A.; Wu, J.; Goncalves, T.J.; Siahrostami, S.; Jiao F. Electrochemical oxidation of nitric oxide to concentrated nitric acid with carbon-based catalysts at near-ambient conditions. Nat. Cat. 2025 , 8, 328.

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。

📄 Abstract（原文）

The development of sustainable hydrogen production pathways is critical for decarbonizing energy systems and advancing a circular, low-carbon economy. In this talk, I will highlight two emerging water electrolysis routes for hydrogen generation that also provide added environmental and chemical valorization benefits. More, specifically, I will discuss our computational understanding of water electrolysis not only as a green hydrogen production process but also as a tunable platform for the selective generation of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) 1,2 and nitric acid (HNO 3 ) 3 . This dual-product strategy enables the decentralized and clean production of H 2 for energy storage while simultaneously generating valuable chemicals, offering a sustainable alternative to the energy-intensive industrial processes for production of H 2 O 2 and HNO 3 . By examining the multi-electron oxidation pathways, we identify the structure-function relationships that control product selectivity and pinpoint catalytic structures and compositions that enable high Faradaic efficiency for each water-electrolysis reaction. References: Baek, J.; Jin, Q.; Johnson, N.S.; Jiang, Y.; Ning, R.; Mehta, A.; Siahrostami, S., Zheng, X. Discovery of LaAlO 3 as an efficient catalyst for two-electron water electrolysis towards hydrogen peroxide. Commun . 2022 , 13, 7265. Siahrostami, S. H 2 O 2 electrosynthesis and emerging applications, challenges, and opportunities: A computational perspective. Chem Catal . 2023 , 3(3). Xia, R.; Dronsfield, S.; Lee, A.; Crandall, B.S.; Liang, J.; Hasa, B.; Redder, A.; Wu, J.; Goncalves, T.J.; Siahrostami, S.; Jiao F. Electrochemical oxidation of nitric oxide to concentrated nitric acid with carbon-based catalysts at near-ambient conditions. Nat. Cat. 2025 , 8, 328.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。