論文・プレプリント

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。

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。

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。

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。

Xiaohui Du, Xinyu Li, Jianna Li +1

本レビューは、海水電解による水素製造における遷移金属カルコゲナイド(TMCs)/酸化物の応用を体系的にまとめたもの。触媒の最適化戦略（ドーパント、ヘテロ接合、欠陥工学）と構造活性相関を詳細に議論し、工業化への展望を示す。

Naveed Anwar, Muhammad Samee Baig, Enfel Barkat +1

本論文は、太陽光と風力による電解水素製造システムの性能をシミュレーションで比較した。風力システムは安定した水素生産（日量約110kg）を示す一方、太陽光システムは日射変動の影響で生産量が変動し、日終了時点で80気圧の水素を生成した。結果は風力の優位性を示唆する。

Iman Baghaei, Mojtaba Mirhosseini, Alireza Zahedi

本研究は、グリーン水素施設の計画に重要な長期風速予測を向上させるため、グラフニューラルネットワークとトランスフォーマーを組み合わせたハイブリッド深層学習モデルを提案。NASAの気候データを用いた評価では、GNN-Transformerが標準モデルより30%以上精度向上し、GNN-GRUがさらに優れた性能を示した。これにより、長期予測の精度向上と実用的なモデル選択に貢献する。

Ali Sulaiman Alsagri, A. Alrobaian

本レビューは太陽熱ディッシュコレクターを用いた水素製造技術を網羅的に調査。熱化学サイクルや高温電解、多世代システムを比較し、グリーン水素実現への課題と展望を示す。

Xuerui Wang, Zekun Zhang, Jianbo Zhang +2

本レビューは、地下ガス貯蔵（UGS）施設を従来の化石燃料ピークシェービングから、水素やCO2を含む大規模再生可能エネルギー貯蔵ハブへ転換するための統一工学フレームワークを提示する。各種地層の適応性を物性ベンチマークマトリクスで比較し、岩塩空洞の優位性や多孔質媒体での生物地球化学的課題を明らかにした。また、THMCB連成機構に基づく坑井・地質バリアの健全性評価、高頻度繰返し荷重下の疲労破壊や材料劣化などのリスクを体系的にレビューし、物理・…