論文・プレプリント

Xinfeng Qian, Xin Wang, Dacai Li +3

本シミュレーション研究では、Aspen HYSYSを用いてN2、O2、H2Oなどの不純物がCCUSのCO2圧縮・液化・輸送に与える影響を系統的に調査。不純物は熱力学的特性を変化させ、圧力損失を増大し、圧縮エネルギー消費を増加させることを定量的に示した。CCUSシステムの設計・運用に理論的基盤を提供。

Faisal W. K. Khudhur, Ian B. Butler, S. Gilfillan

本論文は、CO2の鉱物化（in situ mineralization）に関する微視的イメージング技術（X線マイクロCT、電子顕微鏡など）の統合的利用方法をレビューする。相関顕微鏡や機械学習の活用、反応性輸送モデルの信頼性向上、セメントや玄武岩を用いた実験観察に基づく鉱物化適性評価の決定木を提案している。

Ganti Srikanth, 𝑏 𝑎, G. Sudheer +1

CO₂脱昇華温度（CDDT）は極低温炭素回収や天然ガス処理に重要。本研究はPeng-Robinson状態方程式による熱力学モデル、4種の機械学習手法、物理情報ハイブリッドML（PI-HML）を統合した3層アプローチを提案。PI-HMLは平衡条件やクラウジウス-クラペイロン則を学習に組み込み、高精度な予測を実現。

Adeel Rafiq, S. Gheewala

この論文は、CCU（二酸化炭素回収・有効利用）の戦略的再定義として、排出源回避、炭素集約型製品の代替、再生可能エネルギーとの統合の3経路を提示。従来の炭素循環を超え、尿素代替、バイオジェニックCO2利用、水素キャリアとしてのCO2利用による永久貯留など、スケーラブルな産業脱炭素を提案する。

Florian Lhostis, Nathan De Riggi, N. Huan +3

本研究は、CO2をギ酸に高選択的に電解還元し（FE > 90%）、続いてギ酸を不均化する熱触媒工程（選択性>90%、収率80%）により、メタノールへ変換するハイブリッドプロセスを提案。全体のCO2-to-メタノール選択性は約90%に達したが、工業化には触媒のリサイクル性向上が必要。

G. Herrera, Y. A. D. de Itriago, S. Devier

本研究は、塩水帯水層をCO2貯留サイトとして評価する際の動的適合性試験の新しい方法を提案する。岩石-scCO2-ブライン系での注入性試験とコアフラッド試験を組み合わせ、鉱物溶解・析出、浸透率変化などを評価。2種類の岩石サンプルで試験し、適合性基準を確立した。CCSプロジェクトの規制要件に貢献する。

Becattini, Viola, Riboldi, Luca, Burger, Johannes +10

本稿は、欧州の4つの内陸産業プラントからCO2を回収・調整し、北部欧州の港湾へ多様な輸送手段で運ぶ先駆的CCUSチェーンの設計と技術経済・環境分析を提示。チェーンにより産業排出の65～87%を回避可能で、CO2回避コストは約100～300ユーロ/tCO2。社会的LCAや法規制枠組みの概要も提供し、今後のCCUS展開のモデルとなる。

Natalia Belkin, Josh Steinberg, Amit Dan Grossman +2

本論文は、微細藻類の炭素固定と深海への沈降を利用した新しい海洋CDR手法MCFSを提案する。特殊な基質を用いて藻類の成長を促進し、浮遊期間後に急速沈降させることで炭素を長期隔離する。ガバナンス枠組みと生態リスク管理策も提示され、制御可能かつスケーラブルなCDR経路を提供する。

P. Kirmizakis, P. Soupios, C. Benetatos +6

米国ノースダコタ州で実施されたCSEM（制御源電磁法）を用いた地中CO2プルームモニタリングの実証研究。表面ログスケールの分解能を達成し、流体プルームの境界特定や体積推定に高い精度を示した。3D異方性モデルとノイズ評価により、CO2飽和度に伴う比抵抗変化の検出が可能となり、貯留層の完全性監視や漏洩経路特定に有効。水素貯蔵や地熱など他の地下エネルギー貯蔵への応用可能性も示唆。

Adamu Kimayim Gaduwang, Bassam Tawabini, Nasiru Salahu Muhammed

本レビューは、電化や水素直接利用が困難な産業（鉄鋼、化学等）における電解燃料の脱炭素化ポテンシャルを評価。生産プロセス、エネルギー需要、経済性、ライフサイクルGHG排出量を分析し、電解燃料は電力源次第で40～90%の排出削減が可能だが、高エネルギー消費やコストが課題と指摘。2030年までに水素製造コストが2.1ドル/kg以下に低下すれば競争力が向上する可能性を示す。

Antonio Barchi, Marco Illich, Laura Rondi

本論文は、IEAのCCUSプロジェクトデータベース（1990-2023年）を用いて、国別・産業別のプロジェクト集積要因と組織形態の影響を分析。EUと北米の政策枠組みの違いが地域展開に影響し、大企業はハブ形式で協業していることを示す。2030年の排出削減目標に対して現状のプロジェクト規模は不十分であり、政策支援と技術効率向上の必要性を強調。

Qihan Wang, Zhili Wang

本研究は、膜分離CO2回収プロセスのエネルギー消費を業界平均3.2 GJ/t-CO2から2.1 GJ/t-CO2に削減し、CO2回収率90%以上を達成。さらに、改良CENTURYモデルを用いて、回収CO2の地中・植生固定が周辺生態系の炭素循環に与える影響を定量分析し、半径5kmの陸域生態系で年間炭素吸収量が18.3%増加することを示した。

Ilayda Akkor, Shachit S. Iyer, John Dowdle +2

本論文は、第2世代溶剤ベースの炭素回収プロセス（PZ/AFS）を対象に、モデルの不確実性を解析し、ロバスト最適化を実施した。感度分析とPedigree分析により重要な不確実性を特定し、12次元の不確実性セットを構築。ロバスト最適化により、CO2平衡圧や吸収熱などの不確実性がコストに大きく影響することを示し、ポンプ設計の重要性を指摘した。

S. Bhagat, N. Garad, .P.S Jejurkar +2

本稿はCCSの基本原理、手法（燃焼前・後、酸素燃焼）、貯留オプション（枯渇油ガス層、塩水層、石炭層）を概説する。技術的・経済的・環境的課題（エネルギー消費、漏洩リスク）を指摘し、再生可能エネルギー統合や炭素利用経路の研究を紹介。CCSは単独では気候危機を解決しないが、ネットゼロ達成に不可欠と結論。

M. Alwerfali, F. Faraji, Mardin Abdalqadir +1

CO2-N2混合気体の粘度はCCUSプロセスに重要だが、実験や従来モデルでは不正確。本研究は約3036のデータポイントを用いて勾配ブースティング、XGBoost、ランダムフォレスト、ニューラルネットワークなど9種類の機械学習モデルを開発・比較。勾配ブースティングが最高精度（R²=0.9933）を達成し、温度・圧力・組成から粘度を高速で予測可能にした。さらに、GMDHに基づく実用的な明示式も提案した。

H. Yangthong, Phakamat Lim‐arun, Siriwan Jansinak +10

本レビューは、工業部門や大気中からのCO2回収技術、特にポリマー系吸着材に焦点を当てて、熱力学、コンピュータモデリング、技術、応用を包括的に比較・検討している。吸着技術は汚染物質や湿気に対する長期的保護を提供し、ポリマー材料は構造調整可能性や化学機能性により低コストでスケーラブルな展開が期待される。天然ゴムの利用にも触れ、今後の発展可能性を示している。

P. Saini, U. Biradar, K. Sonawane +4

本論文は、CCUSにおけるリアルタイムモニタリング、リスク管理、運用最適化のためのAI駆動型デジタルイノベーションを包括的に概説する。MMRVシステム、光ファイバーセンシング、地震処理、AIアルゴリズムを活用し、予測保全や漏洩検出を強化することで、コスト効率と安全性を向上させる。

Karan Sotoodeh

本レビューは、危険な直接空気回収（DAC）プラントの安全性と信頼性向上のため、故障分析と防止手法に焦点を当てる。一般的な故障モードと緩和策を網羅し、安全運転のための知見を提供する。DACの大規模展開に向けたリスク管理の基盤となる。

Abdul'Aziz Aliyu, Keith Burnard

この会議概要は、CCUS、DAC、BECCSを含む炭素回収技術の進展を報告する。第8回会合では115件の口頭発表と26件のポスターがあり、24か国から240名が参加。技術開発、実運用の知見、政策提言が共有され、スケールアップとコスト削減を促進する。

Guanchu Lu, Tianhao Li, Qun Li +5

本レビューは、CO2回収と直接変換を同時に行う統合的CO2回収・有効利用（ICCU）技術について、C1およびC2+生成物ごとに分類し、触媒戦略と工業製品を結びつけ、研究と実用化の優先課題を特定する。高コストや複雑な工程といった従来のCCSやCCUの課題を克服する可能性を評価し、ICCUを実験室から商業化へと進展させるための将来の研究方向を提案している。