論文・プレプリント

Ravanchi M.T.

本論文は、石油化学産業におけるCO2隔離技術に焦点を当て、温室効果ガス排出削減への貢献を検討する。具体的な方法や結果は不明だが、CCUS技術の産業応用に関わる内容とみられる。

Varun Gopalakrishnan, Mark Eschbach, Samundra Sharma +2

本研究は、CO₂吸着とプラズマ支援CO生成を同時に行うKOH活性化カーボンフォーム電極を開発。OESとプラズマ化学モデルを組み合わせ、表面化学がCO生成経路に与える影響を解明した。4:1–750°C条件が最適で、CO生成は表面反応律速であることを示した。

Angela Rolfe, Martin Greco-Coppi, Caterina Brandoni +4

本研究は、石灰製造における間接加熱炭酸カルシウムルーピング（IHCaL）CO2回収技術の初の包括的LCAを実施。5シナリオを評価し、IHCaLにより温暖化影響を80%以上削減可能と示した。SRF燃料では正味負の温暖化影響を達成。一方、褐炭利用では生態毒性や富栄養化が増加。燃料選択と上流工程の最適化が重要。

Giuseppe Ferrara, Pedro Humbert, Paola Palmero

本論文は、酢酸水溶液を用いた水性炭酸化により塩基性酸素炉鋼滓の反応性を向上させ、CO2固定と建設材料としての利用可能性を検討した研究である。炭酸化処理が鋼滓の微細構造、水和挙動、力学特性に与える影響を評価し、CO2排出削減と廃棄物有効利用の両立を目指す。

Aryaman B. Shah, Warren D. Seider, John P. O’Connell

本論文は、天然ガスと空気から一酸化炭素を製造する統合プロセスを提案する。超臨界CO2発電と固体酸化物電解セルを組み合わせ、CO2をCOに変換し、化学品や燃料の原料とする。LCAと経済評価により、CO2削減と収益性の両立可能性を示す。

Arsalan Tabrez, Sarvesh Kumar Pandey

本論文は、C6Li6スーパーアルカリ分子による温室効果ガスN2Oの捕捉機構を分子レベルで解明する計算化学研究である。密度汎関数理論などのインシリコ手法を用いて、N2O分子がC6Li6に強く結合することを示し、温室効果ガス回収の新規材料設計に示唆を与える。ただし、実験的検証はなく、実用化にはさらなる研究が必要である。

Wang Jia-xin, Li-Jun Mi, Ren-feng Yang +5

CCUSとCO2-EORの併用は石油生産とCO2貯留を両立する戦略とされるが、本レビューは両者が本質的に相乗的ではなく、運用設計や地質不均質性、経済的要因により対立することを示す。WAG注入によるCO2再排出、フラクチャーによるチャネリング、石油生産優先の経済インセンティブが貯留効率を低下させる。機械学習最適化やCO2応答性ゲルなどの技術進展と政策枠組みを統合した意思決定フレームワークを提案する。

Rahul Navik, Ding Xiao, Jia Li

本研究は、ポリアミン支援メカノケミストリー（PAME）を用いて、グラフェンナノシート-ポリエチレンイミン（GNs-PEI）複合材料をスケーラブルに合成し、電気熱スイング吸着（ETSA）によるCO2回収性能を大幅に向上させた。GNs-PEIは高いCO2吸着容量（最大4.77 mmol/g）と選択性（386）を示し、模擬排ガス条件下で優れた性能を発揮した。また、50回の温度スイング吸着脱着サイクル後も88.8%の容量を維持し、ETSAプロセ…

Arun Arunima Balachandran Kirali, Ganapaty Manickavasagam, Wen-Da Oh +1

リグニン由来の多孔質炭素材料によるCO2回収・変換技術を展望。希薄条件での効率的なCO2回収と、その後の利用を支援する。スケーラビリティ、技術経済性、ライフサイクル評価、AIの役割を重視し、持続可能なバイオマス駆動のCO2経済を設計する。

Dominic Ross, USDOE National Nuclear Security Administration (NNSA), Yulan Han +9

本発表は、Ni-N-C触媒を用いた電気化学的CO2回収において、溶液組成と活性サイトの化学種が選択性に与える影響を検討したものである。ジエタノールアミンを媒体とする反応性炭素回収の機構解明を目指しており、CCUS技術の効率向上に寄与する可能性がある。

Yeonji Choi, Youngkyun Seo, Eunyoung Park +1

本論文は、船舶に搭載する炭素回収・貯留（OCCS）システムにおけるCO2液化プロセスの設計上の課題と解決策を検討する。液化条件の最適化やエネルギー消費の削減など、実装に向けた工学的知見を提供する。

Longxiang Chen, Yuxiang Ji, Meina Xie +3

本論文は、深海の圧力と温度差を利用した水ベースの炭素回収技術と海洋温度差発電（OTEC）を統合するシステムを設計・評価する。この統合により、エネルギー消費を抑えつつCO2回収効率を高める可能性を示す。海洋資源を活用した新たな脱炭素ソリューションとして注目される。

Jiale Li, Linbo Yan, Liang Wang +6

本研究は、カルシウムルーピングとソープション強化メタン水蒸気改質（CL-SE-SMR）を統合した低炭素トリジェネレーションシステム（LC-CCHP）を提案し、速度論モデルを用いて性能を評価した。粒子群最適化により最適運転条件を特定し、炭素回収率89.2%、エクセルギー効率45.7%、エネルギー効率95.4%を達成した。提案システムは高水素収率と低炭素回収ペナルティを両立し、実用的な工学的価値が高い。

Mireille Chiroleu‐Assouline, Michel Moreaux

大気中炭素上限の下で、石炭、標準的再生可能エネルギー、回収CO2と非標準的再生可能エネルギーから合成されるメタノールの最適利用を分析。炭素上限が非標準的再生可能エネルギーの導入に必要十分条件であり、補助金ではなく炭素価格がフィードバックを決定することを示す。最適なエネルギー利用順序は費用最小順とは異なり、石炭とメタノールが併用される。また、均一なピグー税では最適化を達成できず、貯蔵補助金が必要であることを明らかにする。

Haniyeh Sadat Rezaei Mousavi, Shayan Rabet, Shayan Sharafi Laleh +4

風力エネルギーと嫌気性消化を統合したシステムで、電力・メタン・アンモニア・CO2を同時生産する。液化とカルシウムルーピングによる二重CO2回収戦略を新規に統合し、炭素回収・利用・貯蔵を実現。NASA MERRA-2の時間別風力データを用いた4E分析（エネルギー・エクセルギー・経済・環境）により、エクセルギー効率37.47%、正味出力4358kW、製品コスト38.37$/GJ、回避CO2指数0.5654kg/kWhを達成。最適化により効率…

Weiwei Li, Zeyun Dong, Yinghao Xiong +6

本レビューは、CO2を有用な炭化水素に変換する光触媒としてのカーボンナノファイバー（CNF）複合材料に焦点を当て、その合成法と設計戦略を概説する。最近の進歩として、太陽光駆動の水素生成やCO2還元などが挙げられ、機械学習支援のスクリーニングなどの将来方向が示される。

Tiago Roberto da Costa, Amirhossein Filsouf, Iñaki Adánez-Rubio +3

本研究は、低コストの天然銅鉱石をBio-CLOUシステムの酸素キャリアとして評価した。TGAと流動層実験により、高い酸素輸送容量（19.1%）と酸素放出能力（3.9%）を示し、長期安定性と磁気分離可能性を確認した。これにより、BECCSの大規模実装を促進する可能性がある。

Joel Stockill, Rachel Kieft, Fatemeh Kamali +1

本論文は、オーストラリア初の大規模陸上CCSプロジェクトであるMoomba CCSの初年度の注入実績を地下の視点からレビューする。CO2を枯渇したToolachee貯留層に5本の注入井から圧入し、圧力監視やパッシブ地震観測などのモニタリングデータにより安全な貯留を実証。豪州の今後のCCSプロジェクトに有用な知見とベンチマークを提供する。

Ziming Bai

本論文は、カーボンニュートラル達成におけるCCUS技術の課題を踏まえ、金属有機構造体（MOF）を「分子スポンジ」と位置づけ、その戦略的役割を分析する。従来の吸着材・触媒との性能比較、材料設計戦略、産業化の課題を整理し、MOFのCCUSへの応用可能性と低炭素技術への示唆を提示する。

Emily Preedy, Darren L. Oatley-Radcliffe, Jose Gayo Pelaez +3

ニッケル精錬所のCO2を微細藻類で回収・利用する商業規模のフォトバイオリアクターを設計・運転し、バイオマス生産性とCO2固定量を実証。技術経済評価により、フィコシアニン含有種では4〜7年で正味現在価値がプラスになることを示した。スケールアップのための信頼性あるプロセスデータを提供。