論文・プレプリント

Matías León Ayala, Ricardo Lizana Fuentes, Eduardo E. Espinosa +4

本研究は、チリで導入されたグリーン水素燃料電池トラックと従来のディーゼル大型貨物車両を、技術的・経済的に比較評価した。総保有コスト（TCO）や航続距離、水素価格シナリオなどの分析の結果、水素トラックは長距離・高稼働用途に技術的に適するが、経済性は水素価格や車両コストに依存し、現状ではディーゼルに劣ることを示した。再生可能エネルギー資源に恵まれたチリは鉱山・物流回廊での早期導入候補であり、政策支援とスケールアップが脱炭素化の鍵と結論づける…

Md. Omar Faruk, M. Ali, Md. Shafiul Alam +4

本研究は、太陽光、風力、燃料電池、水素貯蔵、バッテリーを組み合わせたハイブリッドマイクログリッドを150世帯の農村コミュニティ向けに最適化し、LCOE $0.0383/kWh、LCOH $3.47/kg、年CO2排出62,948kgを達成した。感度分析や動的安定性評価も実施し、再生可能エネルギーと水素貯蔵の組み合わせが低炭素でコスト効果の高い分散型電化ソリューションとして有望であることを示した。

AbdulHafiz Jones, O. Nematov, M. Sharairi +7

本研究は、太陽光発電、バイオガス発電、電解槽、水素貯蔵、燃料電池、RO淡水化、系統連携を組み合わせた再生可能エネルギー多世代ハブを、動的市場条件下で最適化する統合フレームワークを提案。NSGA-IIによる多目的最適化とファジィ意思決定を適用し、サウジアラビア・ジュバイルでのケーススタディにより、無停電、74.84%の再エネ比率、水素コスト2.53ドル/kg、水コスト0.84ドル/m3を達成。産業脱炭素と統合資源管理への実用的価値を示す。

R. K. Maurya, Dharmbir Prasad, R. P. Singh

本研究は、インド・ジャムリアの製鉄所を対象に、太陽光・風力・蓄電池・ディーゼルバックアップを組み合わせたハイブリッド再生可能エネルギーシステムを用いて、グリーン水素を製造し低炭素鋼を生産するマイクロパイロットスケールの技術経済性評価を実施。結果として年間50kgのグリーン水素を生成し、1トンの低炭素鋼を生産可能であるが、水素製造コストは52.40ドル/kgと高く、スケールアップによるコスト低減が課題。CO2排出量は従来のコークス法と比較…

Indira Priyadarshini Padhy Indira Priyadarshini Padhy, Pratik Prasad Mahapatra Pratik Prasad Mahapatra, Santosh Kumar Behera Santosh Kumar Behera +2

本稿は、グリーン水素の生産技術、産業応用、政策イニシアチブ、商業化課題を包括的にレビューし、持続可能性向上における役割を評価する。再生可能エネルギーのコスト低下と電解技術の進歩が、グリーン水素の実現可能性を高めると結論付けている。

B.S. Soroka, V.O. Zgurskyi, N. Striugas

本論文は、ガラス溶解炉などの高温炉において天然ガスを水素またはH2混合燃料に置換する際の脱炭素化の課題を分析する。水素燃焼はCO2排出を削減するが、透明な燃焼生成物による放射熱伝達の低下がエネルギー消費を増加させる可能性がある。12種類の燃料・酸化剤混合物の灰色放射率を温度と光学厚さの関数として計算する方法論を開発し、一般化した依存性を示す。

Fateme Dehghani, Khashayar Sadeghi, S. Ghazaie +3

本稿は、200MWthの小型モジュール超臨界CO2高速炉を用いた水素・電力・淡水の三世代システムを提案する。高温蒸気電解と多効用蒸留を組み合わせ、約53%のコージェネレーション効率と2.93ドル/kgの水素製造コストを達成。半統合モードで日量約550トンの水素生産が可能。このシステムは、カーボン・水・グリッド変動に依存しない強靱な水素製造経路を提供する。

Jianyun Gan, Yunyi Yang, Wu Yang +7

コバルトオキシ水酸化物(CoOOH)触媒によるグルコース酸化反応(GOR)の機構を解明。格子酸素機構から協調的プロトン電子移動への切り替えにより、酸素発生を抑制し、1.23 Vで100 mA cm⁻²の高電流密度と97.0%のギ酸ファラデー効率を達成。フロー電解槽で水素とギ酸を併産し、300 mA cm⁻²で100時間以上の安定動作を実現。

Kai Liu, Tianjiao Xiao, Xiaoling Xu +4

本レビューは、高温工業炉・窯における水素燃料代替の鍵技術と応用進展を体系的に整理。水素の燃焼特性の違いから、フラッシュバック防止、低NOx制御、熱流動場調整、材料適合性などシステムレベルの統合設計が必要と結論。鉄鋼、熱処理、石油化学、廃棄物処理、回転窯、焼却炉など各シナリオの制約をレビューし、今後の研究として統合炉設計、長期材料評価、多燃料運用、データ駆動制御を提案。

V. Sakhare, Sagar D. Shelare, Shubham Sharma +8

本論文は、水素、特に再生可能エネルギーによる電解で生成されるグリーン水素の生産・貯蔵・利用に関する最新研究を概観する。輸送や分散型発電での燃料電池活用、鉄鋼・セメント等の困難産業での化石燃料代替、電力系統への統合による大規模蓄電と需給調整の可能性を評価。経済性やインフラ、スケール化の課題を指摘しつつ、投資・政策・技術の方向性を示す。

Imed Derouiche, Choayeb Barchouchi, M. Sahraoui +1

本論文は、チュニジア北部の4地点におけるグリーン水素生産ポテンシャルを評価。約3.1 GWの再エネ電力を用い、LCOHは$1.21-2.05/kgと試算。欧州への輸出インフラとしてTransMedパイプラインの活用可能性を示唆。

H. Shayeghi, Babak Mohamadi, Peyman Zare

本論文は、洋上・沿岸グリーン水素ハブにおける不確実性に強い再エネ統合のために、デジタルツインとスタッケルベルク・ベイジアン協調を用いたモバイル蓄電の最適制御手法を提案している。再エネ変動を考慮した水素製造の安定化と効率向上を実現する。

N. Guerrero-Rodríguez, F. Ramírez-Rivera, Rubén D. Ramos Ciprian

本論文は、再生可能エネルギーの出力抑制電力を利用したグリーン水素による重要負荷復旧の枠組みを提案。ドミニカ共和国の事例分析により、25トン水素貯蔵モジュールが30MWの重要負荷に対して6時間および12時間の復旧を完全にカバーし、重要未供給エネルギーを60.2%削減できることを示した。また、復旧電力により年間43.5ktCO2の排出回避が可能と推定。

Sampatirao Nanibabu, Shakila Baskaran, P. Marimuthu

本論文は、水素エネルギーシステムを統合した需要側管理（DSM）のための多目的最適化フレームワーク（MOGAO）を提案。ピーク負荷38.36%削減、コスト42.69%削減、排出量67.56%削減を達成し、カーボンニュートラルなスマートグリッド実現に貢献する。

Yunjing Wang, Xiaodong Deng, Xinhui Song +2

本論文は、再生可能エネルギー発電側における電力-水素クラウドエネルギー貯蔵の容量配分を最適化する手法を提案。マルチタイムスケールを考慮することで、システム効率と経済性を向上させる。

(著者不明)

本論文は、炭素ドットを修飾した炭素窒化物光触媒を用いて、水素発生と選択的硫化物酸化を向上させる手法を報告している。励起子結合エネルギーを低減することで、光触媒効率が向上し、クリーンエネルギー製造への応用が期待される。

Liangce He, Xianzhuo Meng, Zhigang Lu +1

本研究は、オンサイト水素充填ステーションの精緻なモデルを構築し、電力配電網との低炭素協調運用を実現する手法を提案する。水素と電力の統合運用により、再生可能エネルギーの活用促進とCO2削減に貢献する。

N. Eddaoui, Cyprien Soulaine, Saı̈d Aniss +1

地下バイオメタネーションにおけるパターン形成のメカニズムを解析。チューリング不安定性やホップ分岐による空間的不均一性がガス品質に影響することを示し、パターン発生回避の基準を提示。

K. Tamilarasan, S. Shabarish, V. Godvin Sharmila

本論文は、Fe3O4とバイオサーファクタントを利用したマイクロ波破壊法により、持続可能なバイオ水素生産を実現する手法を提案している。気候緩和への貢献が期待されるが、詳細な結果は不明。

Alkhawlani Q.

本レビューは、グリーン水素システムのスケーラビリティ向上に必要な技術革新を総合的に検討している。生産、貯蔵、流通の各段階における最新の進歩を整理し、産業化への課題と展望を示す。