論文・プレプリント

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。

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。

Julia Piotrowska, Michael Harasek, Katharina Bica‐Schröder

本レビューは、CO2分離膜の性能向上のためのイオン液体（IL）修飾ポリマー膜の最近の進展をまとめた。ILの添加により、選択性と透過性のトレードオフや可塑化の問題を改善できる。重合IL、混合マトリックス膜、中空糸膜などの構成が紹介され、CCUSへの応用が期待される。ILの溶出やポリマーとの適合性など技術的課題も指摘されている。

Ravi Kumar, Anil Kumar

本論文は、メタンおよびバイオガスの水蒸気改質プロセスに関する熱力学レビューを提供する。CH4濃度、CO2濃度、S/C比の影響を分析し、S/C比を上げることでCH4転化率が70-95%向上し、水素収率が20-55%増加することを示す。また、コーク生成を20-50%抑制できる。これらの知見は工業的な水素製造の最適化と低炭素改質システムの開発に寄与する。

Yasin Khalili, Saeed Abassi, Mohammadreza Bagheri

本レビューは、CO2フラッディング、炭化水素ガス注入、窒素注入、フリューガス注入などのガスベースEOR技術を統合的に評価。CO2フラッディングは回収率向上とCO2貯留の両立が可能でCCUSに貢献する。各技術の経済性・環境影響も比較し、持続可能な炭化水素生産への道筋を示す。

Ekaterina A. Arlashchenkova

本論文は、世界のエネルギー転換における水素エネルギー促進のための金融・経済メカニズムを特定する。内容分析や比較分析を用い、プロジェクトファイナンスや官民パートナーシップが民間の需要創出に有効であると結論づけている。政府支援だけでは不十分で、企業の自発的需要が不可欠と指摘。

Omnia W. F. M. Farag, S. Moioli

本研究は、製鉄所の高炉ガスからCO2を95%回収するMEAベースのCCSシステムの最適化と経済評価を実施。吸収塔高さやリーンローディングなどのパラメータを分析し、90%から95%への効率向上に伴う熱エネルギー増加はわずかであることを示した。また、炭素税の影響を考慮した事業計画を作成し、経済的実現性を評価した。

E. Oelkers, S. Arkadakskiy, Z. Ahmed +12

本論文は、サウジアラビア西部の乾燥地域において、二酸化炭素（CO2）を地下の苦鉄質岩や超苦鉄質岩に鉱物化して貯留する実証試験を報告。従来、大量の水が必要とされたが、地下流体の再循環により外部水を不要にする手法を提案し、実現可能性を示した。水資源が限られた地域での炭素鉱物貯留の新たな道を開く。

Xiujing Chen, Tianyang Lei, Weichen Zhao +3

中国の石油化学工場3119か所のCO2排出量を分析。123製品、185プロセスにわたり、年間813.7 Mt CO2と推定。低炭素代替により炭素強度を最大2.9tCO2/t製品削減可能。チェーン全体での協調的介入が必要。

C. Carpenter

時系列変換器(TFT)を用いた深層学習モデルにより、CO2圧入と石油増進回収の最適化を実現。テキサス州パーミアン盆地の6つのCO2 EOR油田のデータを利用し、異なる水-ガス比(WAG)シナリオを評価。適度なWAG比(約1.5-2.5)が経済性と環境性のバランスに優れることを示した。

Raghavendra Kurva

本稿は、電気自動車（EV）のカーボンフットプリントをリアルタイムで監視するための人工知能（AI）技術をレビューする。機械学習により、センサーや車両システム、リサイクル施設からのデータを統合し、動的な排出プロファイルを生成する。スマート充電やルート最適化などの介入を支援し、EVのライフサイクル全体での排出削減を可能にする。

C. Tan, C. T. Yaw, J. S. P. Koh +2

本ミニレビューでは、二酸化炭素（CO2）の回収と利用（CCU）技術、特に熱化学的および電気化学的変換によりCO2を合成ガス、エタノール、メタノールなどの燃料や化学製品に変換する方法を紹介する。各経路のメカニズムと最近の研究動向を概説する。

Song Hu, Hua-Zhe Qi, Zifei Wang +3

中国のパルプ・製紙産業を対象に、高解像度リモートセンシングと工場テキストデータを統合したマルチモーダルデータ融合フレームワークを提案。720工場に適用し、2022年の総排出量1.636億トンCO2を推定。5％の高排出工場が約43％を占める不均等構造を明らかにし、屋上太陽光発電で最大10.3％削減可能と示した。他産業への展開可能な手法。

Fan Wang, D. Behera, Bratin Sengupta +2

本研究は、単層カーボンナノチューブとCO2選択性の高いイオン液体を組み合わせたナノ閉じ込めイオン液体膜を開発し、CO2透過度1654 GPU、CO2/N2選択度1132を達成しました。模擬天然ガス燃焼条件でCO2を4.2%から98%に一段階濃縮し、実用化への可能性を示しました。従来の支持型イオン液体膜の不安定性を克服し、工業規模でのCO2回収技術として有望です。

Célia Sapart

本論文は、気候中立達成のためにはすべての化石炭素の使用を段階的に廃止する必要があるが、化学、素材、航空、海上輸送などのセクターは依然として炭素を必要とすることを指摘する。CO2を燃料や化学品、素材に変換する炭素回収・有効利用（CCU）技術が、これらのセクターでの化石炭素代替に貢献できる。最新のIPCC報告書によれば、コストやモデルの不確実性はあるものの、CCUは気候変動緩和に重要な役割を果たす可能性がある。

V. Seithümmer, S. Kaufmann, Felix Jonathan Brucker +3

本論文は、グライディングアークプラズマ技術を駆使した全電化CO2ループを提案し、大気中CO2をアルカリ吸収で捕捉、CaCO3として固化後、プラズマ焼成でCaOを再生すると同時にCO2を分解して合成ガス precursorsを得る新規プロセスを実験的に実証した。pHを性能指標とし、内部温度勾配を利用した反応領域の最適化により高純度Ca製品を確認。セメント産業と運輸部門の脱炭素に大きく貢献する。

O. Inah, P. Sotenga, U. Akuru

本研究は、南アフリカの製造業セクターを対象に、Kaya-LMDI分解と遺伝的アルゴリズム最適化を統合した手法で、脱炭素化経路を分析。歴史的には残差炭素因子と経済活動が排出増加を牽引し、再生可能エネルギー比率向上が抑制効果を示した。シナリオ分析では、急速な再生可能エネルギー導入でも経済成長により排出が増加する一方、最適経路では90.8%削減可能だが、それは産業縮小を伴い社会的に持続不可能であることを示した。真の持続可能な経路には、産業プロ…

Jinlei Li, Junyan Li, Siyuan Fang +14

本研究は、ハロイサイト粘土からリンデA型ゼオライトをスケーラブルに合成し、CO2吸着容量5.0 mmol g-1、高いCO2/N2選択性(178)、良好なサイクル安定性を実証した。原子再配列により層状から立方体構造へ変換し、CO2収容能力を大幅に向上させた。この戦略はギガトンスケールのCO2回収への応用が期待される。

Jinlei Li, Junyan Li, Siyuan Fang +5

本研究では、カオリン粘土から高性能なLTAゼオライトを合成し、CO2吸着容量で従来の粘土由来ゼオライトを凌駕することを示した。大気中から排ガス条件まで広い濃度範囲で高容量を達成し、50サイクル以上の安定性を確認。さらに、放射冷却と太陽熱加熱を組み合わせたパッシブ運転の可能性も提示。地球豊富な材料とスケーラブルなプロセスでギガトン級CO2回収への道を開く。

Mansour Almuwallad

本研究は、アミン系CO2回収プロセスのリアルタイム最適化と予測制御を実現するマルチスケールデジタルツインフレームワークを開発した。物理情報ニューラルネットワーク（PINN）を統合し、分子動力学からプロセスシミュレーションまでのマルチスケールモデルを結合。パイロットプラントデータを用いた検証で温度RMSE 1.2K、CO2負荷RMSE 0.015mol/mol、回収効率RMSE 0.6%を達成。計算速度は最大4桁向上し、18.5%のリボイ…