論文・プレプリント

Jinliang Cai, Jianchao Zhang, Zhiyong Peng +2

本レビューはCCUS上流の中核であるCO2吸着回収に用いる炭素系吸着材を対象に、細孔制御・表面化学修飾・複合化といった材料最適化の進展を整理する。さらに機械学習による記述子構築、予測対象、モデル検証、機構解釈、合成最適化までを俯瞰し、合成条件・物性・吸着性能の非線形関係の解明を試みる。データ品質やデータセット規模、汎化性の限界も指摘し、実験とデータ駆動手法の融合による今後の材料最適化の方向性を示す。

Sahar Ahmed, Fares Almomani, Ibnelwaleed Hussein

LNG燃焼排ガスからのCO2回収に用いるベタイン系深共晶溶媒（DES）を設計し、熱力学的性能と安全性をスクリーニングした研究。グリーン溶媒による炭素回収プロセスの実装可能性を探る。要旨未取得のため詳細は限定的。

Milad Sohrabi, Saeed Eini, Davood Rashtchian

海洋直接炭素回収（DOCC）を連続多孔質電極反応器で行う手法のモデリングと性能評価を扱う研究。電極反応器内の物質移動・電気化学過程をモデル化し、回収性能を評価する工学的研究とみられる。要旨未提供のため詳細な知見は限定的。

Yohanes Kristianto Nugroho

炭素回収と再生可能水素を統合したシステムを対象に、マルチスケールの工学設計フレームワークを提示する研究。抄録がなく詳細は不明だが、CCUSと水素の統合設計を扱う点で脱炭素技術の実装設計に資する。

Shanhe Gong, Qing Xia, Yanjie Zhai +12

回収した炭酸水素塩を直接COへ電解変換するPEM–多孔質固体電解質（PSE）リアクターを提案。PSEがプロトン輸送を制御し、水素発生を抑制しつつCO2輸送を促進することを可視化で解明した。200 mA cm−2でCOファラデー効率90%、炭素効率84%、エネルギー消費約26.0 GJ/t-COを達成し、800 mA cm−2まで動作する。

Peter Agbo

CO2と重炭酸の平衡は常温常圧で遅く、水中CO2回収の律速段階となる。本研究は炭酸脱水酵素（CA）を高速増殖性の海洋性シアノバクテリアの細胞表層に提示させる工学的改変を検討し、太陽光・CO2・海水中栄養塩のみで自給的にCAを生成する触媒系の実現可能性を示す。CAの大量供給コストという実用上の課題に対する生物的解決策を提示する。

Benjamin Duheric

天然ガス由来のグレー水素製造に炭素回収を組み込むブルー水素向けに、カーボンキセロゲル吸着材を開発した博士論文。熱処理条件の違いがCO2吸着容量と親和性のトレードオフを生むことを示し、改質炉排ガス・シフト反応器合成ガス・精製テールガスの3回収点で多成分吸着平衡を熱力学的整合性をもって予測・実証した。ACX-800は合成ガスで2.99 mol/kg、テールガスで2.05 mol/kgのCO2吸着量を示し、中空糸モジュールへの含浸でも同等性能…

Cleo Klossner, Hanxiong Lyu, Dingqiang Fan +2

炭化カルシウムスラグ55%と廃ガラス粉末45%を1100℃で低温焼結し、C2S系バインダーを合成した研究。廃ガラス中のNa2Oがフラックスとして働き、C2S生成温度を低下させる。炭酸化養生5時間で圧縮強度58.6MPa、CO2吸収率14.6%を達成。予備的評価で従来のポルトランドセメント比CO2排出を最大60%削減できる可能性を示した。

Chao Jin, Jingyao Li, Xuan Zhang +6

中国の炭素中立目標達成に向け、二酸化炭素除去（CDR）技術の最適な展開時期を包括的に評価した研究。CDR導入のタイミングがコストや政策設計に与える影響を分析し、脱炭素経路における除去技術の役割を検討する。

Merfort A, de Jonge-Anderson I, Dorndorf T +7

REMIND統合評価モデルを用い、炭素貯留の拡大速度制約を考慮した1.5℃経路を分析した。楽観的仮定でも地質学的炭素貯留と新規CDRの2050年までの累積は32〜51GtCO₂（世界の約1年分排出）にとどまり、ピーク温暖化低減は最大約0.025℃に過ぎない。2100年には300〜875GtCO₂に増えピーク後0.14〜0.39℃の降温に寄与するが、即時の大幅排出削減の代替にはならないと結論づける。

Kantouros, Babis, Prousalis, Thomas, Tsivintzelis, Ioannis +2

セメントおよび天然ガス排ガスを対象に、回転充填層(RPB)方式のCO2回収システムのコスト最小化最適化フレームワークを構築した研究。アミン溶剤の選定と運転条件を比較し、回収コストを左右する要因を定量化する。RPBの高効率・省スペース性を活かしたCCUS導入の経済性評価に資する。

Jung Sug Hong, Hyunji Yu, Jun Ho Jang +5

水酸化ナトリウムと過炭酸ナトリウムの複合固体吸着材を用い、溶媒を使わずに大気中CO2（約420ppm）と工業排ガス（1〜33vol%）の両方を同一プラットフォームで連続回収するプロセスを実証した。湿度活性化によりNaOHを完全に炭酸塩化し0.545 gCO2/gNaOH、さらに炭酸塩を重炭酸塩へ転換しモジュール反応器で0.612 gCO2/g吸着材の回収能を達成。最終生成物の重炭酸ナトリウムは貯留や電化学合成の原料として利用可能で、溶媒…

Jiang Luo, Michael J. Cave

産業用ガスタービンの排ガス再循環（EGR）とCCSを組み合わせた炭素回収の効率化を狙い、新規EGRミキサーをCFD（STAR-CCM+、RANS乱流モデル）で設計した研究。多段の反復を経て、短距離で強力な混合を実現する多噴流・小渦構造のミキサー箱を開発し、圧縮機入口で均一な流れを得た。2024年に米国特許を取得し、Solar Taurus 60での予備試験で実現可能性を確認した。

Vincent Thielens, Alix Roger, Laurent Mariac +3

空分装置・発電ブロック・CO2圧縮精製装置を統合した低慣性の酸素燃焼発電プラットフォームCLIOxを提案。Aspen Plusによる熱力学シミュレーションで、HPタービン入口740℃・300bar条件下でASU/CPU負荷を含む正味効率38.64%を見込む。低熱慣性により柔軟・即応運転が可能で、再エネの間欠性を補完する「ファーム電源」として、従来のコンバインドサイクルが対応しにくいピーキング・オープンサイクル領域の脱炭素化を狙う。

David Lowing, Adrien Nicolle, Cyril Rouault

EUのネットゼロ産業法は石油・ガス生産者にCO2貯留能力の整備を義務付けるが、義務と適地は偏在するため事業者間の協定が必要となる。本研究は、どの集団も単独行動の誘因を持たない安定性と規範的原則を両立する「実効価格ルール」を提案し、4つの公理による一意な特徴づけと、最低競争価格での分散市場の支払い再現を示す。デンマーク・オランダ・フランスのデータで例示する。

Gunjan Patil, Gunjan Patil, Sudipa Priyadarshini

インドの大都市において微細藻類フォトバイオリアクターを「藻類ツリー」として都市部に設置し、炭素回収と大気質改善を同時に狙う構想を提示する論文。SDG整合型の高効率な都市炭素回収経路として位置づけている。ただし抄録がなく、定量的な効果や実装条件は本文で確認が必要。

Oshioze Nurudeen Abdulkadir

統合型CO2回収プロセスの「有界誤差認証」を検証するシミュレーション研究の再現性リリース。分析計のオフセットや応答パラメータ、ガス収支制約を保持する固定分割LP包絡を採用し、384件の確認記録や校正記録、MHE比較、ドリフト設定などを収録する。評価はすべてシミュレーションで、コードとデータはMITライセンスで公開される。

Carlo Ingrao

CCUSシステムを対象とした部門横断的なライフサイクル評価（LCA）研究を系統的にレビューした論文。異なる産業部門やCCUS技術間でLCAの手法・評価範囲・前提がどう異なるかを整理する。CCUSの純排出削減効果を比較評価する際の方法論的課題と今後の研究課題を示す。

Mariia Zhaurova

本論文はCCUSの35選択肢を多基準評価し、炭酸化コンクリート、ステンレススラグブロック、合成メタノール、合成ガソリンの4経路を製品レベル・システムレベルのLCAで比較した。全ての経路が適切なエネルギー条件下で排出削減を達成するが、評価レベルにより優劣の結論が変わりうることを示す。さらにCO2吸収量の増大が化石炭素代替の便益と原料制約を相反させること、便益・インセンティブがアクター間で不均等に分布しCO2排出源側に参加動機が乏しいことを…

Sarah Severin, Anna A. Littlefield

石油・ガス業界30年の経験を持つランドマン、スティーブ・ホーソーンの視点からCCUSを論じる。土地所有者・権利者・規制・歴史的文脈を熟知するランドマンが、回収・利用・貯留・輸送にまたがるコロラド州および連邦のCCUS政策の実務的障壁と可能性を描く。