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インドネシアにおけるパーム油廃棄物の化学ループガス化と水蒸気改質によるグリーン水素製造:包括的分析とAspen Plusシミュレーション

Integrated chemical looping gasification and steam reforming of palm oil waste for green hydrogen production in Indonesia: A comprehensive analysis and Aspen Plus simulation (原題)

Muchammad Ilham Najib, Dhea Wahyu Amanda Arifin

Journal of Innovation Materials, Energy, and Sustainable Engineering📚 査読済 / ジャーナル2026-07-23#水素経営インパクト: コスト削減対象セクター: agriculture
DOI: 10.61511/jimese.v4i1.2026.2691
原典: https://journal-iasssf.com/index.php/JIMESE/article/download/2691/1977
📄 PDF

🤖 gxceed AI 要約

日本語

インドネシアのパーム油廃棄物を原料に、化学ループガス化と水蒸気改質を組み合わせたグリーン水素製造プロセスをAspen Plusでシミュレーション。ガス化温度700℃、蒸気/バイオマス比0.9で水素生産量82.77kg/h、H2選択率54.43%を達成。技術・環境・社会経済を統合したPESTEL分析により実現可能性を評価。

English

This study simulates green hydrogen production from palm oil waste in Indonesia using chemical looping gasification and steam reforming in Aspen Plus. Optimal conditions (700°C, steam-to-biomass ratio 0.9) yield 82.77 kg/h hydrogen with 54.43% selectivity. A PESTEL analysis integrates technical, environmental, and socio-economic feasibility, highlighting high economic value and alignment with emission reduction regulations.

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

日本では水素サプライチェーン構築が進む中、バイオマス由来水素の技術的知見は国内の廃棄物活用や地域分散型エネルギーに示唆を与える。ただし、インドネシア特有の原料事情であり、日本への直接適用には留意が必要。

In the global GX context

This study contributes to global hydrogen transition literature by demonstrating a techno-economic pathway for biomass-based green hydrogen in a major palm oil producer. It aligns with global decarbonization goals and offers a model for integrating process simulation with socio-economic analysis, relevant for countries with abundant agricultural waste.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Provides a detailed Aspen Plus simulation framework for chemical looping gasification with steam reforming, useful for process optimization studies.

🏢実務担当者:Offers insights into feedstock utilization and process conditions for biomass-to-hydrogen projects, potentially relevant for waste-to-energy ventures.

🏛政策担当者:Highlights the feasibility of palm oil waste for hydrogen, supporting renewable energy policy in biomass-rich regions.

📄 抄録(日本語訳)

背景:インドネシアは世界のパーム油生産量の42%を占め、年間6,000万トンのバイオマス廃棄物を生成しており、主に空果房とパーム核殻であり、これらは再生可能エネルギー転換としてバイオマスガス化を通じて水素(H2)に変換される強い可能性を有する。これは、国内の水素需要が2060年までに6,282 TWhに達すると予測されていることを踏まえると関連性が高い。酸素キャリアNiFe2O4を用いた蒸気改質を伴う統合ケミカルルーピングガス化技術は、パーム油廃棄物からのグリーン水素生産に有望である。方法:本研究は、包括的な分析とシミュレーションデータの充足のための文献レビューを通じて実施された。プロセスシミュレーションはAspen Plusを用いて実行・分析され、プロセス最適化のための感度分析が実施された。結果:シミュレーション結果では、ガス化温度700℃、蒸気対バイオマス比0.9において水素生産量は82.77 kg/時に達し、H2選択率は54.43%に達した。原料品質とH2生産品質の評価により、材料利用率は生産されるH2 1トン当たり12.08トンであることが明らかになった。このシミュレーションは、高品質の合成ガスを生産するためのガス化温度と蒸気対バイオマス比の最適化の重要性を確認するものである。PESTEL分析は、水素へのパーム油廃棄物の利用が高い経済的価値を有し、社会的に肯定的な影響を生み出すことを示している。法的および環境的観点から、この変換は排出削減規制に沿ったものであり、実現可能かつ実施可能性が高い。結論:ケミカルルーピングガス化および蒸気改質プロセスを用いたパーム油廃棄物からの水素生産は、インドネシアにおける再生可能エネルギーとして大きな可能性を有する。本論文の新規性・独創性:本研究は、パーム油廃棄物からの水素生産の分析において、技術的、環境的、社会経済的側面を統合することに貢献している。プロセス性能や技術的側面のみに焦点を当てたほとんどの文献とは異なり、本研究はAspen Plusに基づくプロセスシミュレーションとPESTEL評価を組み合わせて、当該技術の全体的な実現可能性を評価している。

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。

📄 Abstract(原文)

Background: Indonesia accounts for 42% of global palm oil production, generating 60 million tons of biomass waste per year, mainly empty fruit bunches and palm kernel shells that have strong potential to be converted into hydrogen (H2) through biomass gasification as a renewable energy transition. This is relevant given that national hydrogen demand is projected to reach 6,282 TWh by 2060. Integrated chemical looping gasification technology with steam reforming using oxygen carrier NiFe2O4 shows promise for green hydrogen production from palm oil waste. Methods: This study was conducted through a literature review for comprehensive analysis and simulation data fulfillment. Process simulations were performed and analyzed using Aspen Plus, and sensitivity analysis was conducted for process optimization. Findings: Simulation results hydrogen production reaching 82.77 kg/hour at a gasification temperature of 700℃ and a steam-to-biomass ratio of 0.9 with H2 selectivity reaching 54.43%. Assessment of raw material quality and H2 production quality revealed a material utilization rate of 12.08 tons per ton of H2 produced. This simulation confirms the importance of optimizing the gasification temperature and steam-to-biomass ratio to produce high-quality syngas. PESTEL analysis shows that the use of palm oil waste for hydrogen has high economic value and creates a positive social impact. From a legal and environmental perspective, this conversion is in line with emission reduction regulations, making it feasible and highly implementable. Conclusion: Hydrogen production from palm oil waste using chemical looping gasification and steam reforming processes has significant potential for renewable energy in Indonesia. Novelty/Originality of this article: This study contributes by integrating technical, environmental, and socio-economic aspects in the analysis of hydrogen production from palm oil waste. Unlike most literature that focuses solely on process performance or technical aspects, this study combines Aspen Plus-based process simulation with PESTEL evaluation to assess the overall feasibility of the technology.

🔗 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。