論文・プレプリント

Thiago Reschützegger, Guillaume Maurin, Cíntia Soares +2

25種類のユニバーサル機械学習原子間ポテンシャル(u-MLIP)をCO2吸着予測にベンチマーク。9種のMOF実験データとの比較から、定量的予測は未だ困難であり、誤差源をMOF-CO2とCO2-CO2相互作用に分解する評価手法を提案。多様な材料スクリーニングへの道筋を示す。

Dahiru Wakili Habib, Mansur Usman Dawaki, Bello Muhammad Shehu

エンジニアリングバイオ炭が半乾燥ナイジェリアにおいて、二酸化炭素吸着、土壌炭素貯留、作物収量を向上させることを実証した研究。現場データに基づく炭素除去技術の有効性を示している。

Qi Z, Wu M, Tianyi W +1

本論文は、高地地域における酸素需要と再生可能エネルギーの不確実性に対処するため、電気・熱・ガス・水素・酸素を統合した低炭素最適運用モデルを提案する。酸素燃焼CCUS、水素製造副生酸素、VPSA/ASU酸素供給などを統合し、複数地域間のエネルギー融通を考慮。ケーススタディでは、運用コスト16.07%削減、炭素排出量35.11%削減を達成し、副生酸素が酸素供給構造の38-52%を占めることを示した。

Haslinger B, Reischl B, Steger F +10

本研究は、メタン生成古細菌Methanothermobacter marburgensisを用いたCO2からのアミノ酸生産のスケーラブルな戦略を提示。実験計画法(DOE)とCFD由来のハイブリッドモデリングにより、プロセスパラメータを最適化し、ラボから150Lスケールへの2000倍のスケールアップを達成。これは産業バイオテクノロジーにおけるカーボンキャプチャーの有効な手段となる。

Nawaz, Dr. Muhammad Asif, Odriozola, José Antonio, Ramirez Reina, Tomas

本総説では、CO2をCOに変換する逆水性ガスシフト（RWGS）反応の触媒設計における3つの原理（電子変調、活性相工学、構造・界面設計）を概説する。高温での触媒焼結や低温でのメタン化などの課題に対し、貴金属や卑金属の選択、プロモーター添加などによる解決策を提示し、カーボン循環経済への貢献を論じる。

Eduardo G. Pereira, Alberto Fossà, Maria Eduardo Oliveira Rocha +5

本論文は、気候変動緩和に向けたネガティブエミッション技術として、バイオエネルギーと炭素回収貯留（BECCS）の役割を評価する。BECCSの有効性や課題を分析し、気候目標達成への貢献可能性を検討する。

Reinsborough, Kellen Charles

本論文は、米国ルイジアナ州の6つの産業部門におけるCCSの経済性を、45Q税額控除とEU ETSの単独・複合政策下で評価した。標準化された技術経済フレームワークを用い、NPVの感度分析から、政策の安定性と段階的インセンティブの重要性を明らかにした。液化天然ガスや製油所などの脱炭素困難部門には、複数政策の組み合わせが有効であることを示している。

Lazar JT, Komp E, Martinez I +11

炭酸脱水酵素はCO2水和反応を高速で触媒し、産業的CO2回収への応用が期待される。本論文では、無細胞発現とガス状CO2比色アッセイを組み合わせたハイスループットプラットフォームを開発し、炭酸脱水酵素のフィットネスランドスケープを網羅的に解析した。96種の天然ホモログから耐熱性変異体を同定し、4,365の単一アミノ酸置換を評価。機械学習モデルを用いて95℃で活性を維持する最優良酵素を設計した。

Chen Guixian

本論文は、中国の二重炭素目標下での油田CCUS-EORプロジェクトの経済性を分析。収益・コスト・リスクの観点から経済構成を分解し、貯留層工学、市場価格、コスト投資、政策制度の4次元から影響要因を特定。現状では増進油回収収入が主要な経済的支えであり、炭素削減収入は補助的・インセンティブ的役割に留まることを示した。

Zhuravlova, Inna, Kaltenegger, Sarah, Vera, Constanza

本ハンドブックは、都市部でのCCUS導入に関する調査、インタビュー、ワークショップから得られた知見をまとめたもの。先進自治体のベストプラクティス、コスト計算、資金調達の機会を紹介し、自治体がCCUSを活用したネットゼロ達成を支援する。

Wang, Yushu, Du, Wenli, Yang, Minglei +1

本研究は中国セメント産業の2025～2060年を対象に、省ごとの資源特性と越境物流を考慮した空間的・時系列的な低炭素経路最適化モデルを構築した。CCSやCCUなどの技術を組み込み、コスト効果的な脱炭素経路を評価している。

Théo Le Gallais, Egi Adrian Pratama, Mohammad Sarmadivaleh +3

高浸透性砂岩におけるCO2注入の効率と浸透性変化を、マイクロバブル法と従来法で比較。実験結果はマイクロバブル注入が貯留効率を向上させる可能性を示す。

Kivi. Iman R., Gao, Xiaowei, Krevor, Sam

地質学的CO2貯留は気候変動対策の鍵だが、拡大には技術経済的成長速度と地下物理的制約の両方が影響する。本稿では両方を統合したモデルを開発し、英国に適用。その結果、政府目標の175 Mt/年を達成可能で、累計で最大78 Gtの貯留が可能。ただし、地質的不確実性や浸透率の低下で資源量は減少する。

Wenjun Guo, Yoel R. Cortés‐Peña, Sarang S. Bhagwat +2

バイオリファイナリーの炭素効率を改善するため、CO2からメタノールへの転換プロセスを評価。セルロース系エタノール生産を例に、天然ガス改質とCO2水素化の2経路を技術経済・LCA分析。炭素利用効率が約30%から70%に向上するが、環境・経済性は構成に依存。低炭素経路は再生可能電力と水素コストが課題。

F.F.Rustamova, H.K.Qurbonnazarova, J.M.Suyunov

本稿は二酸化炭素（CO₂）の回収・貯留・利用（CCUS）技術に関する総説である。化学吸収、膜分離、低温分離、生物学的固定など多様な回収手法を比較し、CO₂をメタノールや合成燃料などの有用化学品に転換する技術を解説する。CCUSの利点と課題を科学的文献に基づき評価し、気候変動対策における重要性を強調する。

Mengran Li, Xiaohe Tian, Haowei Zhang +11

本研究は、ゼロギャップ膜電極アセンブリ（MEA）において、新しいオペランド電気化学診断手法を確立した。この手法は、ポリエレクトロライトで安定化された銀/臭化銀参照電極と制御されたイオン接続を組み合わせ、動作条件下での触媒活性、利用率、劣化を直接分離して評価できる。酸性から塩基性までの環境で水電解とCO2電解に有効であり、触媒利用率の輸送駆動型低下や触媒層劣化を早期に検出することを可能にした。

Charles Watson, Mai Bui

二酸化炭素除去（CDR）技術の永続性の違いを経済的等価比率で評価する手法（気候修復価値、オフセットの社会的価値、割引トン年会計）を比較検討。感度分析と定性的評価の結果、これらの比率は割引率や時間軸に敏感で、長期的温度安定化とは乖離する可能性が示された。物理的等価（like-for-like）アプローチがより頑健であるが、完全な等価性の達成は複雑である。

Wenjun Guo, Yoel R. Cortés‐Peña, Sarang S. Bhagwat +2

本論文は、バイオ精製所における廃炭素利用の統合の可能性を評価。セルロース系エタノール生産を例に、CO2からメタノール合成経路を技術経済分析とライフサイクルアセスメントで分析。結果、炭素使用効率が約30%から70%に向上するが、環境・経済性は構成に依存し、低炭素経路は再生可能電力と水素コストに制約される。

Claire M. Zimmerman, Jenny Y. Yang

本研究では、キノン類（TCQ、TFQ、2-ClBQ）の第二還元電位とCO2結合親和性に対する4種のトリアルキルボレート添加剤の効果を調査。最大300当量の添加剤により、第二還元電位が最大430mV変化し、CO2回収性能向上の可能性を示した。

Søren Jessen, Rasmus Jakobsen, Majken Looms +2

促進風化(EW)によるCO2除去の実効性評価において、亜表層の酸性度が重要な遅延要因となることを実証。百年規模の農業石灰施用をプロキシとした現地調査で、表層で生成されたアルカリ度が厚さ5mの酸性不飽和帯を浸透し地下水面に達するには30〜100年を要することが判明。EWの短期炭素回収戦略としての有効性に疑問を投げかける。