論文・プレプリント

Mario Herrera‐Ortega, Armin K. Silaen, Nicholas Walla +9

本論文は、鉄鋼加熱炉における水素燃焼時の酸化スケール形成を予測する数値モデルを提案。CFDと酸化速度論を統合し、天然ガス燃焼との比較も行い、実験検証により誤差約10%の精度を確認した。水素燃焼への移行に伴うスケール制御に貢献する。

Xiangkun Li, Wei Zhang, Henrik Saxén

本論文は、工業的な水素富化高炉の可視化手法を提案し、低炭素製鉄への貢献を目指します。水素吹き込みによる高炉内反応の可視化は、プロセス最適化やスケールアップに役立つ可能性があります。

I. Marouani, S. Albadran, Mansoor Alturki +3

本研究は、国家補助が重工業におけるグリーン水素導入に与える変革的役割を定量分析する。PV-Wind、PEM電解槽、蓄電池、水素タンクの最適化により、CAPEX補助（0-70%）で水素製造コスト（LCOH）を7.8 USD/kgから4.5 USD/kgに削減し、GHG排出量を3.2 kgCO₂eq/kgH₂から1.4 kgCO₂eq/kgH₂に低減できることを示した。設備投資とLCOHの線形関係（R²>0.96）を発見し、補助金のみで20…

S. Bakhramov

本論文は、太陽光発電を用いたアルカリ水電解による水素製造システムの最適化を包括的に検討。電解質濃度、温度、電流密度の影響を実験的に解析し、太陽光-水素変換効率13-15%、製造コスト2-8ドル/kgを達成。中央アジアの高日射地域では、温帯気候に比べコストを20-30%削減可能。長期安定性試験では1000時間以上にわたり劣化率0.01mm/年未満を確認。

Rosaura Etcheguia, M. J. Pascualone

本論文は、アルゼンチン・パタゴニア地域における風力発電を用いたグリーン水素製造に対する社会的受容性を調査した。オンラインアンケート（n=134）の結果、回答者はグリーン水素への理解が高く、経済発展や雇用創出などの便益を期待し、地産地消志向が強いことが示された。持続可能なエネルギー転換への支持が確認された。

Diop M, Skorek AW, Moustapha Diop M

本論文は、PEM水電解槽の異常検知のためにデジタルツインと機械学習を組み合わせたハイブリッドシステムを提案。Azure Machine Learningを用いて電流、電圧、水素流量をリアルタイム予測し、デジタルツインで可視化する。予測モデルはExtreme Random TreesとElastic Netを採用し、決定係数0.99以上の高精度を達成。これにより故障予測と寿命延長が可能となり、グリーン水素生産の効率向上に寄与する。

Campos-Rodríguez, Juan Manuel, Capellán-Pérez, Iñigo, Trapani, Davide +6

本データセットは、2005～2023年における世界36地域の水素生産量（プロセス別）と部門別消費量を公開する。エネルギーシステムモデルや統合評価モデル（IAM）での水素移行経路分析を支援するため、文献調査とデータ処理により構築された。特にIAM WILIAMの水素サブモジュールへの貢献を目的とする。

Ruben van den Berg, Daniël Bakker, Coen van der Giesen +2

本研究はオランダの道路貨物輸送において、燃料電池電気自動車(FCEV)、水素内燃機関(HICEV)、バッテリ電気自動車(BEV)、ディーゼル内燃機関(DICEV)の4種類のトラックのライフサイクルアセスメント(LCA)を実施。地産のグリーン水素と電力、ディーゼルを比較し、グリーン水素を使用した場合にFCEVとHICEVが最も地球温暖化影響が低いことを示した。水消費量は太陽光発電に強く影響されるなど、グリーン水素の環境影響の複雑さを明らか…

Kaushal Rajput, Osama Khan

本研究は、ポンテデリア・クラシッペス由来のバイオディーゼルに水素ガスと各種ナノ粒子を混合し、ディーゼルエンジンの性能と排出特性を最適化する。ANN-k平均法を用いてナノ粒子の分類を行い、二酸化チタンが最適なナノ粒子であることを特定。これにより、熱効率33%、燃費240g/kWh、未燃炭化水素20ppm、NOx8g/kWhと大幅な改善を示した。機械学習による多目的最適化が、持続可能なエンジン燃料開発に有効であることを示している。

Md Shafiullah, Muhammad Ahmad, Youssef Awda +4

本レビュー論文は、水素エネルギー貯蔵の電力システム統合における可能性と課題を包括的に検討。水素貯蔵、材料効率、熱管理、インフラ、政策など多岐にわたる技術的・非技術的障壁を特定し、カーボンニュートラル経済への移行に向けた提言を行う。

Eduardo Gracia‐Espino, Thomas Wågberg, Tugce Ustunel +14

本ロードマップは、持続可能なエネルギー変換のための3つの重要な反応、水電解による水素製造、二酸化炭素還元による電解燃料製造、窒素還元によるアンモニア製造の現状を概説する。各技術の現状、課題、将来の展望を簡潔にまとめている。

Irtaza Bashir Raja, Yasir Ahmad, Tariq Feroze +1

本稿は、GISを用いてカラチの繊維工場における太陽光・グリーン水素ハイブリッドシステムと産業排水再利用の統合を評価する。空間データを活用し、エネルギー信頼性の向上、淡水使用の削減、化石燃料代替による環境便益を定量化。これらの便益は空間的重複に依存することを示し、GISが水―エネルギー・ネクサスの意思決定に有効であることを実証する。

Ahmed Babiker, Ijaz Ahmed, A. Al-Awami +3

この論文は、再生可能エネルギーを利用したグリーン水素製造システムにおいて、複数の電解槽をハイブリッドに組み合わせたシステムの最適設計と規模決定手法を提案しています。P2H（Power-to-Hydrogen）システムの効率向上とコスト低減に貢献する工学的研究です。

Hamza Khaldi, Fatima El Bakkari, M. Boulakhbar +1

本論文は、モロッコを対象に、再生可能エネルギーと水処理を統合したグリーン水素開発の技術経済分析を実施。現地の太陽光・風力資源と水不足を考慮した最適なシステム構成を評価し、水素製造コストや競争力について考察している。アフリカにおけるグリーン水素の可能性を示す重要な事例研究。

Ahsan Farooq, Haseeb Akbar, Shabbir H. Gheewala

本研究は、東南アジアにおける廃棄物バイオマスからの水素製造による脱炭素化の可能性を探る。地域のバイオマス資源を活用した水素製造が、温室効果ガス削減に貢献することを示唆している。

Ahmed Fatah, Abdullah Alqubalee, Ahmed Al-Yaseri

本研究は、CO2地中貯留条件下での鉄含有砂岩とCO2-ブライン-岩石相互作用により、水素が生成されることを実験的に示した。75℃の加圧反応器実験で、CO2曝露後にpH低下、鉄溶出、気相中に約0.22wt%の水素を検出。鉱物組成の変化はなく、表面反応が主体と示唆。CCUSと水素製造の融合可能性を示す。

M. Al Balushi, M. Qyyum, K. H. Almahrami +5

本研究は、石油生産水を暗発酵と光発酵の逐次プロセスでバイオ水素に変換し、副生汚泥からバイオ炭を生成してCO2を固定化する統合システムを提案。オマーンで初めての高塩性生産水（約100 g/L）を対象とし、最適運転条件の特定と技術経済評価を実施。推定80%のCOD除去率と水素収率0.4 L H2/gCODを達成し、投資回収期間2～3.5年、年間純利益約13,500ドルと試算された。処理水は農業灌溉基準を満たし、循環型経済に貢献する。

Domenico De Vincenzo

低炭素水素はグローバルな脱炭素の鍵となるが、国際的な生産・輸送インフラの構築には技術的・経済的・地政学的な制約が存在する。本論文は、各国の戦略や発表プロジェクトを基に、国際水素ネットワークの構造を分析し、需要と投資の好循環の欠如が進展を遅らせていると指摘する。

Shahjahan Khan, Nadeem Ahmad

本論文は、天然に存在する白水素（ホワイト水素）が低コストでクリーンなエネルギー源としてエネルギー転換を促進する可能性を検討。全球の探査事例をレビューし、特にパキスタンの地質条件に適用した探査ロードマップを提案。白水素はグリーン水素の4分の1以下のコストで生産可能とされ、脱炭素化に大きなインパクトを与える可能性がある。

G. E. Olifant, S. Mathetsa

本論文は南アフリカのグリーン水素開発の環境・社会経済的影響を批判的に検討し、その実現に向けた課題と機会を整理する。南アフリカはアフリカ最大の温室効果ガス排出国であり、グリーン水素は運輸や農業などの脱炭素が困難なセクターの decarbonisation に貢献しうる。競争力のある生産コストの達成、再生可能エネルギーの変動性対策、水不足への対応、包括的な規制枠組みの構築が重要である。