地下水素貯蔵：技術、地層、将来展望の包括的レビュー

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

🔬研究者:Provides a comprehensive comparison of UHS technologies and identifies key research gaps for further study.

🏢実務担当者:Offers criteria for selecting geological formations and evaluating economic feasibility for hydrogen storage projects.

🏛政策担当者:Highlights the strategic role of UHS in net-zero energy systems and suggests policy support for technology development.

水素（H2）は、長期的なエネルギー貯蔵の有力な手段となりつつあり、再生可能エネルギーを利用するシステムにおける徹底的な脱炭素化を支えるものである。地下水素貯蔵（UHS）は、大容量を保持でき、地質学的に封じ込められ、サイクル運用が安価であることから、地上システムに対して戦略的な利点を有する。本レビューでは、地下水素貯蔵（UHS）のための4つの主要な地質構造、すなわち岩塩空洞、ライニング岩盤空洞、枯渇した炭化水素貯留層、および塩水帯水層を比較する。各システムは、貯蔵メカニズム、効率、安全性、技術成熟度、および経済的実現可能性に基づいて評価される。本レビューはまた、統一された媒体横断的評価フレームワーク、TRLリスクマトリックス、技術開発ロードマップ、およびAIベースのモニタリングに関する新たな洞察を紹介し、大規模UHS実装のための規範的指針を提供する。岩塩空洞は高い注入性を有し、純度を維持し、60〜180 barの圧力で年間6〜12サイクルを実施するが、特定の場所にのみ存在する。ライニング岩盤空洞はどこにでも建設可能であるが、シーリングと経済性の問題により利用が困難である。枯渇した炭化水素貯留層は、TWh規模の容量と既存のインフラを備えている。一方、塩水帯水層は世界で最も大きな可能性を有するが、微生物応答の高度な管理とカッションガスの最適化が必要である。現在の研究の統合により、サイクリック地盤力学、水素–岩石–微生物相互作用、および高圧貯蔵用ライナーの性能における主要な研究ギャップが浮き彫りにされる。本レビューは、技術経済的および安全性の考慮事項で締めくくり、ネットゼロ水素経済の重要な構成要素として地質学的UHSを展開するための将来の方向性を特定する。

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。

Hydrogen (H2) is becoming a meaningful way to store energy for long-term use and support thorough decarbonization in systems that use renewable energy. Underground hydrogen storage (UHS) has strategic benefits over above-ground systems because it can hold large volumes, is contained by geology, and is cheap to operate in cycles. This review compares four key geological formations for underground hydrogen storage (UHS): salt caverns, lined rock caverns, depleted hydrocarbon reservoirs, and saline aquifers. Each system is evaluated based on storage mechanisms, efficiency, safety, technological maturity, and economic feasibility. This review also introduces a unified cross-media evaluation framework, a TRL-risk matrix, a technology development roadmap, and novel insights into AI-based monitoring, offering prescriptive guidance for large-scale UHS implementation. Salt caverns have high injectivity, maintain their purity, and undergo 6 to 12 cycles per year at pressures of 60 to 180 bar; however, they are only found in certain places. Lined rock caverns can be built anywhere, but sealing and economic issues make them difficult to use. Depleted hydrocarbon reservoirs with TWh-scale capacity and already built infrastructure. Saline aquifers, on the other hand, have the most potential in the world but need enhanced management of microbiological responses and cushion gas optimization. A synthesis of current studies highlights key research gaps in cyclic geomechanics, hydrogen–rock–microbe interactions, and liner performance for high-pressure storage. The review concludes with techno-economic and safety considerations and identifies future directions for deploying geological UHS as a critical component of a net-zero hydrogen economy.

• semanticscholar https://doi.org/10.3390/en19122760first seen 2026-06-12 05:58:05 · last seen 2026-07-18 07:04:57