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PRISMA手法を用いた農業廃棄物由来活性炭による二酸化炭素(CO2)回収の包括的レビュー

A comprehensive review of agricultural waste-derived activated carbon for carbon dioxide (CO2) capture using PRISMA methodology (原題)

Widi Astuti, Dwi Putri S Aritonang, Maya Anggraeni, Nagistra Tiwa Lira, Dian Ratri Pramudhita, Irene Nindita Pradnya, Triastuti Sulistyaningsih, Megawati, Zulfa Fitri

Applied Chemical Engineering📚 査読済 / ジャーナル2026-06-10#CCUSOrigin: Global対象セクター: cross_sector
DOI: 10.59429/ace.v9i2.5920
原典: https://doi.org/10.59429/ace.v9i2.5920

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本レビューは、農業廃棄物由来の活性炭(AC)を用いたCO2回収技術をPRISMAガイドラインに従って体系的に評価。化学活性化、特にKOH処理が比表面積とミクロ細孔構造を向上させ、CO2吸着能を高めることを示した。また、ヘテロ原子ドーピングや金属含浸による修飾戦略が塩基性と選択性を強化する。

English

This review systematically evaluates CO2 capture using activated carbon (AC) derived from agricultural waste, following PRISMA guidelines. It finds that chemical activation, especially with KOH, enhances surface area and microporosity, improving CO2 adsorption. Modification strategies like heteroatom doping and metal impregnation further boost basicity and selectivity.

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CCUS技術開発に注力しており、農業廃棄物の有効活用はバイオマス政策とも合致。本レビューの知見は、国内の未利用バイオマスを原料としたCO2吸着材開発の指針となり得る。

In the global GX context

This review provides a structured overview of bio-based activated carbon for CO2 capture, relevant to global CCUS scale-up. It highlights the potential of agricultural residues as low-cost adsorbents, aligning with circular economy and decarbonization goals.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Useful for researchers working on carbon capture materials and biomass valorization, offering a synthesis of synthesis pathways and performance metrics.

🏢実務担当者:Companies in the carbon capture or waste management sector can identify promising agricultural waste feedstocks and activation methods for scalable production.

🏛政策担当者:Policymakers can consider supporting agricultural waste-to-CCUS value chains as part of national climate strategies.

📄 抄録(日本語訳)

大気中の二酸化炭素(CO₂)濃度の上昇は、効率的で拡張可能かつ持続可能な炭素回収技術を開発する緊急の必要性を浮き彫りにしている。活性炭(AC)は、現在炭素回収のために広く開発されている材料の一つである。炭素回収におけるACの有効性は、表面積や官能基含有量などの特性に依存し、これらは合成プロセスによって変化する。本包括的レビューは、農業廃棄物由来のACの合成経路について、CO₂吸着を向上させるための賦活化および修飾技術に特に注目した詳細な評価を提示する。また、細孔構造、表面積、表面化学など、これらの材料の物理化学的特性に影響を与える主要パラメータについてもさらに検討する。レビュープロセスは、透明性と再現性を確保するため、PRISMA(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses)ガイドラインに従う。最も関連性の高い研究を特定し、関連データを体系的に収集・統合するために、採用基準と除外基準を定義した。レビューにより、化学賦活化、特にKOH、H₃PO₄、およびZnCl₂を用いた賦活化が、ACの表面積、細孔発達、および表面官能性を大幅に向上させ、それによってCO₂吸着容量を改善することが特定された。さまざまな賦活化技術の中で、KOH賦活化は一貫して最高の比表面積と、CO₂吸着に適したよく発達した微細孔構造をもたらす。ヘテロ原子ドーピングや金属含浸などの修飾戦略は、活性サイトの数を増やし表面化学を調整することにより、CO₂分子に対するACの塩基性と選択性をさらに向上させる。

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。

📄 Abstract(原文)

The rising concentration of carbon dioxide (CO₂) in the atmosphere underscores the critical need to develop efficient, scalable, and sustainable carbon capture technologies. Activated carbon (AC) is one of the materials currently being widely developed for carbon capture. The effectiveness of AC for carbon capture depends on its characteristics, such as surface area and functional group content, which vary with the synthesis process. This comprehensive review presents an in-depth evaluation of the synthesis pathways for AC derived from agricultural waste, with particular attention to activation and modification techniques to enhance CO₂ adsorption. It also further examines key parameters influencing the physicochemical properties of these materials, including pore structure, surface area, and surface chemistry. The review process follows the PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses) guidelines to ensure transparency and reproducibility. Inclusion and exclusion criteria were defined to identify the most relevant studies and to systematically collect and synthesize pertinent data. The review identified that chemical activation, particularly with KOH, H₃PO₄, and ZnCl₂, substantially enhances the surface area, pore development, and surface functionality of AC, thereby improving CO₂ adsorption capacity. Among various activation techniques, KOH activation consistently yields the highest specific surface areas and well-developed microporous structures suitable for CO₂ adsorption. Modification strategies, such as heteroatom doping and metal impregnation, further enhance the basicity and selectivity of AC toward CO₂ molecules by increasing the number of active sites and tuning surface chemistry.

🔗 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。