Three challenges to marine carbon dioxide removal
海洋二酸化炭素除去における三つの課題
Victor Brun, Marine Lecerf, Olivia Le Gouvello +16
本論文は、海洋二酸化炭素除去(mCDR)がパリ協定の目標達成に必要である一方、知識不足、生態・社会的リスク、不十分なガバナンスという三つの課題を指摘する。これらの課題が解決されるまでは、mCDRの大規模展開は慎重であるべきと主張する。
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海洋二酸化炭素除去における三つの課題
Victor Brun, Marine Lecerf, Olivia Le Gouvello +16
本論文は、海洋二酸化炭素除去(mCDR)がパリ協定の目標達成に必要である一方、知識不足、生態・社会的リスク、不十分なガバナンスという三つの課題を指摘する。これらの課題が解決されるまでは、mCDRの大規模展開は慎重であるべきと主張する。
フィッシャー・トロプシュ燃料製造プロセスにおける原料代替時の温室効果ガス排出特性の分析
Ranhui Kim, M. Kwon, Jonghwa Choi +5
FT燃料製造プロセスを対象に、原料を天然ガスからCCU由来のCO2に代替した際のGHG排出特性をゲートツーゲート分析で比較。Aspen Plusによるシミュレーションで4シナリオを評価し、エネルギー消費が排出の主因であることを特定。CHP統合シナリオが最低排出を達成した一方、プロセス統合は複雑化で排出増加。Scope1削減効果とScope2拡大のトレードオフを明確化。
炭素回収率のトレードオフ:ネットゼロとネガティブエミッションに向けて
Alisson Aparecido Vitoriano Julio, Meng Yuan, Diana Moreno +2
本稿は炭素回収率のトレードオフを分析し、ネットゼロおよびネガティブエミッション達成における最適な回収率を検討。コスト、エネルギー消費、環境影響のバランスを評価。
吸着ベースの炭素回収技術のレビュー:先端材料、新規再生戦略、統合応用
Ye Ning, Min Du, Wanqing Wu +6
本レビューは、吸着材を用いた炭素回収技術について、先進材料、再生戦略、統合応用の観点から包括的にまとめた。CO2分離・回収の効率向上に向けた研究動向を整理し、実用化への課題と可能性を考察する。
計算モデリングによる微生物ベース炭素隔離技術の強化
Mercy Emike Yusuf, Olufemi Micheal Oyeleke
本研究は、微生物による炭素隔離の効率を向上させるため、計算モデルを統合。PythonとMATLABを用いたシミュレーションにより、温度30°C、pH7.5、栄養濃度1.2 g/Lの環境下で炭素固定効率が最大42%向上することを示した。また、微生物バイオマスとCO₂吸収率の間に強い相関(R²=0.91)を確認。
メソポーラストポロジー制御プラズマ触媒CH4-CO2改質による温室効果ガス価値化
Tian Chang, Zhao Yang, Xuanchen Chang +4
メソポーラス触媒のトポロジー制御によるプラズマ触媒式CH4-CO2改質を研究。温室効果ガスを合成ガスに変換し、炭素資源化に貢献。触媒細孔構造が反応効率に与える影響を解明。
二酸化炭素回収を伴う水蒸気メタン改質および自己熱改質によるブルー水素製造の統合技術経済評価
Benjamin Kanz, Alessio Tafone, Balkumar Basant Kumar Pillai +3
本論文は、二酸化炭素回収を伴う水蒸気メタン改質(SMR)および自己熱改質(ATR)によるブルー水素製造の技術経済評価を統合的に行う。SMRとATRの両プロセスに対して、炭素回収率、エネルギー効率、水素製造コストを比較分析し、商業的な実現可能性を評価する。
リチウムイオンバッテリーリサイクルシステムのライフサイクルが炭素回収・利用・貯留(CCUS)を実現する:レビュー
Nabeel Al-Qirim, Mohammad Kamrul Hasan, Hussam Al Hamadi +2
本レビューは、リチウムイオンバッテリーのリサイクルシステムがライフサイクル全体で炭素回収・利用・貯留(CCUS)にどのように貢献できるかを調査する。リサイクルプロセスによる排出削減と脱炭素化への可能性を強調し、文献を概観して主要な機会と課題を特定する。特に循環経済とCCUSの連携に焦点を当てる。
農業副産物をカーボンニュートラルなCO2回収システムに変換:バイオマス灰で強化したバイオガススラリーによる植物と土壌の炭素隔離
Feihong Liang, Xianwen Meng, Te Tu +5
本論文は、農業副産物を利用したカーボンニュートラルなCO2回収システムを提案。バイオマス灰で強化したバイオガススラリーを用いて、植物と土壌への炭素隔離を促進する方法を示している。
イオン液体を用いた希薄炭素源からの産業用炭素回収:材料設計と技術的限界
Sergio Dorado-Alfaro, Rubén Santiago, Pablo Navarro +1
本研究では、希薄なCO2源からの回収に適したイオン液体(AHA-ILs)を設計・評価。200以上の材料をDFT/COSMOおよびCOSMO/ASPEN手法でスクリーニングし、プロセスシミュレーションを実施。最小到達可能なCO2分圧0.01 barで、最良の場合の年間費用は93 $/tCO2。さらに低コスト化のための最適化経路も提示。
二酸化炭素の直接空気回収:包括的レビュー
Shalini Arora, Hari Prasad Reddy Kannapu, Vishal Kamboj +2
本レビュー論文は、二酸化炭素の直接空気回収(DAC)技術について包括的に概説する。技術の現状、課題、コスト、スケールアップの可能性を検討し、気候変動対策におけるDACの役割を評価する。
炭素回収から炭素ベース製品へ:CO₂-to-X経路のレビュー
Samina Gulshan, Joshua Bouchard, Fereshteh Talkhab +5
本研究は、CO₂を燃料、化学品、高分子、材料などの付加価値製品に変換するCO₂-to-X経路を包括的にレビュー。特に、Boschプロセスによる固体炭素材料(グラファイト、カーボンナノチューブ、グラフェン)の生成に焦点を当て、エネルギー貯蔵や建設などの高価値応用を議論。CO₂利用の可能性と課題を整理し、循環型炭素経済への道筋を示す。
DFTスクリーニングされたK2CO3/PZ/K-Sar三元吸収剤を用いたマイクロ波支援低エネルギー炭素回収
Yì Wáng, Rezeye Rehemituli, Ziheng Zhang +3
本研究は、DFTスクリーニングにより選定されたK2CO3/PZ/K-Sar三元系吸収剤を用いたマイクロ波支援式低エネルギー炭素回収技術を提案する。従来法と比較してエネルギー消費を削減し、CCUSの経済性向上に寄与する可能性がある。
CO2貯留とH2貯留の比較:スクリーニングによる最適選択
Fatemeh Mohammadinia, Yousef Kazemzadeh, Mahdi Maleki +1
本研究は帯水層におけるCO₂貯留と水素貯留を比較し、発表データの傾向分析から両技術の成熟度と知識ギャップを評価。CO₂貯留は確立された技術で研究が進む一方、水素貯留は萌芽的段階にある。両者の補完性を強調し、持続可能エネルギー移行への示唆を提供。
EOR/CCUSのためのマルチスケール地震計測の統合
Balch R.
本論文は、EOR/CCUSにおけるCO2挙動のモニタリング向上を目的に、異なるスケールの地震計測データを統合する手法を提案する。貯留層の不均質性の把握やCO2フロー追跡に有効で、CCUSプロジェクトの安全性と効率性を高める可能性がある。
カーボンネガティブなバイオマス転換に向けて:化学ループ燃焼によるCO2回収を統合した熱分解プラントのライフサイクルアセスメント
César Gracia-Monforte, Alberto Navajas, Javier Ábrego +2
本論文は、バイオマス熱分解プラントに化学ループ燃焼によるCO2回収を統合したシステムのライフサイクルアセスメントを実施。カーボンネガティブ達成の可能性を評価し、温室効果ガス排出削減効果とエネルギー収支を定量化している。
水和パラメータ、鉱物学、微形態に基づくフレッシュコンクリートスラリー廃棄物の時間分解直接炭酸塩化による二酸化炭素回収・貯留
Svenja Vogt, Felix Brück, Harald Weigand
コンクリートスラリー廃棄物(CSW)をCO2貯留源として活用する炭酸塩化プロセスを研究。電気伝導度の極小値(ECmin)以降も炭酸カルシウム沈殿が継続し、CO2吸収はpH10以下でセメント水和物の炭酸塩化により制御されることを発見。pHとECのオンラインモニタリングが炭酸塩化進行の指標として有効であることを示した。
カリフォルニア・セントラルバレーのキャップロックにおける時間依存性力学挙動の実験的研究:炭素回収・貯留への応用
Siradon Prateepswangwong, Anthony Kovscek, Stanford University
本論文は、カリフォルニア・セントラルバレーにおける二酸化炭素貯留に使用されるキャップロックの時間依存性力学特性を実験的に調べた。キャップロック試料とガス生産頁岩試料のクリープ試験を比較し、キャップロックはより低い弾性率と高いクリープ特性を示すことを明らかにした。持続荷重により微小亀裂が閉じ、剛性が増加する現象も観察され、CCSシミュレーションにはサイト固有のキャップロックデータが必要であると結論づけた。
ORC支援を伴うLNG燃料船向けMEAベースオンボードCO2回収の可変負荷設計
Jun-Seong Kim
LNG燃料船のエンジン負荷変動に対応するオンボードCO2回収装置の設計ウィンドウを開発。5×5の設計-運用マトリクスを解析し、過負荷時の性能劣化やD70が低中負荷運用に最適であることを示した。ORCによる廃熱回収も評価。
CO2直接大気回収のための高容量で再充電可能なゼオライト鋳型炭素
Kaijie Xuan, Yifan Zhang (119570), Jie Wu +12
この研究は、CO2直接大気回収(DAC)向けにゼオライト鋳型炭素を用いた高容量で再充電可能な材料を報告している。この材料は従来の吸着材を上回る性能を示し、カーボンリサイクルやネガティブエミッション技術への応用が期待される。