論文・プレプリント

V. S. Iorio, M. Pedrazzoli, G. Sala +2

本論文は、メタン熱分解によるターコイズ水素製造の技術・経済性を評価し、固体炭素副産物の価値化に焦点を当てる。炭素副産物はセメント、アスファルト、製鋼、土壌改良などへの大量利用が可能だが、高純度用途には追加処理が必要。熱分解炭素の品質を商業カーボンブラック等と比較し、低コストで循環型の水素製造実現には炭素価値化が不可欠と結論づける。

SeyedJalal SeyedShenava, Peyman Zare, Amir Mohammadian

本論文は、電動スクーターフリートを可搬型貯蔵として活用するカーボンニュートラル水素エネルギーコンソーシアムの最適化に、スタッケルベルクゲームを用いたデジタル意思決定インテリジェンスを提案する。ゲーム理論により参加者間の戦略的相互作用をモデル化し、水素の持続可能な利用と炭素削減を目指す。

Gaetano Iaquaniello, Gabriele Centi

本論文は、低炭素水素製造技術を比較するための水素エネルギー効率指標を提案し、炭素ネガティブ技術の可能性を評価する。様々な水素製造経路のエネルギー効率を定量化し、二酸化炭素回収・利用・貯留（CCUS）との統合による炭素ネガティブ性を分析する。

Julián Atilio Puszkiel

水素を固体のハイドライドとして貯蔵する技術は、高効率・コンパクトで安全な水素貯蔵を実現し、CO2転換とも組み合わせられる。本総説では、ハイドライド系材料の設計と再生可能エネルギーシステムの開発について概説し、水素社会実現への可能性を示す。

Mohamed Al-Mandhari, Lisa Morton, Shanza Neda Hussain +3

本研究は、英国の貯水池に浮体太陽光発電（FPV）とグリーン水素製造を統合し、電力・暖房・運輸部門の脱炭素化を評価。PVsystとHOMER Proを用いたシミュレーションにより、最大で年間約61GWh（Killington）と20GWh（Drift）の発電、さらに最大約869,149kg/年（Killington）の水素製造が可能であることを示した。水素は発電、熱供給、輸送用燃料として活用でき、貯水池の蒸発抑制効果も示唆された。

B. Lawan, L. Umdagas, A. Abubakar +1

本論文は、アルカリ環境下での水素発生反応(HER)と酸素発生反応(OER)の両方に活性を示す非貴金属二機能触媒の設計について報告している。貴金属を使用しないためコスト削減が期待でき、グリーン水素製造の効率化に寄与する可能性がある。

Jia Cheng, Yanhui Tang, Yang Xiang +6

本研究では、PdAu2/Ni1-xO触媒を用いたエチレングリコール酸化反応（EGOR）により、工業電流密度で安定動作する電解システムを開発した。実験と計算により、Ni1-xOがOH種を供給し、AuとPdがO-HおよびC-H開裂のエネルギー障壁を低下させる相乗メカニズムを解明。kWレベルのスケールアップにも成功し、エネルギー効率の高い電解製造パラダイムを提供する。

Yan Dong, Zhiping Deng, Chucheng Luo +5

工業用電流密度で安定動作する水分解電極触媒として、MoC-Ni4Mo-Ni2Pヘテロ構造を提案。高い導電性と反応速度、低過電圧を実現し、1000 mA cm-2で100時間安定動作。アルカリ海水や高温条件でも性能を発揮。

Abhinav Nouduri, Shailesh Pathak, Arjun Thapa +4

本論文は、プラズマ励起を用いた低融点金属合金（Ga, Ga-Sn, Ga-Ni）によるメタン熱分解法を提案。純メタンまたはアセチレンを用いた実験により、水素とグラファイト系炭素を完全熱分解する経路を示した。生成炭素は結晶性で金属汚染がなく、リチウムイオン電池負極材料として600 mAh/gの容量を示した。

(著者不明)

本研究は、バイオ水素精製に用いる乾式低温脱硫剤の温度別性能を評価し、環境負荷を分析する。結果は、水素精製の効率向上と環境影響低減に寄与する。

Liao Y.

本論文は、亜鉛-二酸化炭素（Zn-CO2）システムにおいて水素発生反応（HER）を促進するためのMnドープコバルトリン化物触媒を報告している。この非貴金属触媒は安定性と高性能を示し、CO2利用と水素製造の両立に貢献する可能性がある。

Zahra Piryaei, Maryam Karami, Iman Khazaee

本研究は、水素燃料電池（PEMFC）と直接メタノール燃料電池（DMFC）を有機ランキンサイクル（ORC）と組み合わせたハイブリッド発電システムを比較する4E解析（エネルギー、エクセルギー、経済、環境）を実施した。PEMFC-ORCはエネルギー効率が高い（35％対29％）が、DMFC-ORCはエクセルギー性能と均等化発電コストで優れる（0.27ドル/kWh対0.63ドル/kWh）。ただし、DMFC-ORCはCO2排出量が約2倍と環境負荷が…

Yunmei Wu, Hua Huang, Xunyan Bao +3

本論文は、水素システムにおける低負荷トラップ問題を分析し、中国長江デルタ地域での地域連携を促進するネスト型RIS-PTEフレームワークを提案する。

Cheng Huang, Yang Qu, Meijuan Fei +7

乾燥地域での水不足を解決するため、大気水収穫(AWH)とプロトンセラミック電解(PCEC)を組み合わせたシステムを提案。新規吸着材HPAMビーズにより、30%RH環境で連続水素生産を実現。液体水不要で地理的制約がない。

Nisha Rajani, Sanjay A. Bhakhar, Pratik M. Pataniya +1

本論文は、産業用グリーン水素電解装置において、触媒の構造変化と界面の動的挙動をオペランドラマン分光法により解析する。これにより、電解効率の向上や触媒劣化のメカニズム解明に貢献する。

Yechan Kim, Minju Jang, Joonjae Ryu

廃プラスチックとバイオマスの共ガス化による水素製造プロセスを最適化し、技術経済分析とライフサイクルアセスメントを実施。持続可能な水素供給の可能性と環境負荷低減効果を評価。

Moaz Bilto, Tanay Sıdkı Uyar

本レビューは、水素が重要セクターの脱炭素化に果たす役割を包括的に評価する。技術的実現可能性、経済性、政策枠組みを分析し、水素が困難なセクターでの排出削減に有望であると結論づける。今後の研究課題も提示。

Silvia Moreno, Alejandro Aragón-García, A.L. Villanueva Perales +2

本研究は、スペイン・ガリシア州を対象に、低炭素水素供給システムの多目的最適化フレームワークを開発。2030年の需要を100%満たす場合、バイオマスガス化が支配的となる一方、60%需要の場合、PEM電解とバイオマスガス化の組み合わせが最適解として示された。費用、排出、雇用のトレードオフを定量化。

Adrian R. Irhamna, Burcu Beykal, George M. Bollas

本論文は、米国ニューイングランドの高速道路を対象に、ブルー水素とグリーン水素のオンサイト生産設備を併設した水素ステーション（HRS）の最適配置を求める統合的地理空間・技術経済最適化フレームワークを提示する。重貨物トラックの水素需要を考慮した混合整数線形計画法により、コスト最小化を図った結果、5%の水素導入シナリオでは29基のHRSが必要と判明。分散型生産の利点を定量的に示した。

Caiafa C.

本論文は、グリーン水素の導入に伴う機会とリスクを評価するための枠組みを提示し、ブラジルの発展途上地域を事例に実証的な洞察を提供する。政策立案者や投資家が地域固有の課題を理解するのに有用である。