DFT-Based Study of CO2 Adsorption Mechanism on Carbon Materials
Haoping Wan, Xinyu Wang, Fengqiang Miao +5
本研究は、炭素ベース材料へのCO2吸着機構を密度汎関数理論(DFT)を用いて解明した。吸着エネルギーはC=C、C=O、C-N結合の有無により三段階に分類され、NやNH+の官能基導入が吸着性能を最適化する可能性を示した。CCUS技術の材料設計に有用な知見を提供する。
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Haoping Wan, Xinyu Wang, Fengqiang Miao +5
本研究は、炭素ベース材料へのCO2吸着機構を密度汎関数理論(DFT)を用いて解明した。吸着エネルギーはC=C、C=O、C-N結合の有無により三段階に分類され、NやNH+の官能基導入が吸着性能を最適化する可能性を示した。CCUS技術の材料設計に有用な知見を提供する。
低炭素アンモニアに向けて:炭素利用を伴うブルーアンモニアのシミュレーションと経済評価
Vibianti Dwi Pratiwi, Sukmawati Kunup, N. Aulia +2
本研究は、インドネシア東ジャワにおけるブルーアンモニア生産を対象に、CCUS技術を統合したプロセスシミュレーションと経済評価を実施。アンモニア1トン当たり1.06トンのCO2排出削減を実現し、総年間コスト約82百万ドル、平準化コスト約93万ドル/トンとの試算を示した。
ガレート系金属有機構造体への二酸化炭素吸着機構
Marhaina Ismail, M. A. Bustam, Y. Yeong +1
本論文は、ガレート系MOF(金属有機構造体)へのCO2吸着機構を実験的に解析した。S字型の吸着等温線はゲート開口効果による多段階吸着を示し、これらのMOFが柔軟な構造を持つことを明らかにした。粒子内拡散モデルにより、CO2吸着が表面とメソ細孔で起こることが示唆された。これらの特性から、ガレート系MOFは有望なCO2物理吸着材である。
エネルギー転換を考慮した合成ガスおよび工業ガス混合物からのCO2分離のための現代ハイブリッド膜の利用
A. Rybak, A. Rybak, J. Joostberens +1
本レビューは、エネルギー転換とCCUS戦略において重要なCO2分離技術として、混合マトリックス膜(MMM)に焦点を当てる。COF、MOF、グラフェン酸化物、MXeneなどのナノフィラーを組み込んだMMMは、従来のポリマー膜を超える性能を示し、CO2/N2選択性319、CO2/CH4選択性249を達成する。ガス輸送機構、課題(分散性、界面欠陥、経年劣化など)、今後の方向性(サブナノ細孔設計、表面機能化、機械学習統合)を体系的に議論し、脱炭…
ブラジルの褐地における地質学的炭素貯留の技術的評価
C. Carpenter
本論文は、ブラジルの成熟油田と帯水層における地質学的炭素貯留の技術的実現可能性を評価する。貯留容量、封じ込め、圧入性などの基準を検討し、ブラジルにおける大規模CCUSハブの開発を支援する。研究では、オンショア褐地が優先され、複数のCCUSハブが計画されている。
藻類バイオリファイナリーによる二酸化炭素排出削減と持続可能なエネルギー生産に関するレビュー
Vishal Ahuja, N. A. Sagar, Deepak Sharma +5
本レビューは、藻類バイオリファイナリーを用いた二酸化炭素の排出削減と持続可能なエネルギー生産の可能性について概説する。藻類のCO2固定能力とバイオ燃料生産の統合的アプローチを評価している。
水使用削減とカーボンフットプリント削減:循環経済への取り組み
(著者不明)
本書は、水使用とカーボンフットプリント削減を目指し、循環経済の6R原則に基づく技術を紹介。CO2回収技術(水溶性ソルベント、FFH試薬)、蒸気プラズマ処理による水素リッチ合成ガス生成、廃水管理などの実践的ソリューションを提供。欧州グリーンディールやSDGsと整合し、低炭素社会への移行に貢献する。
麦芽バガス由来の化学活性化炭素のCO₂吸着最適化:シンプレックス-セントロイド法
Giovanna C Carlos, L. H. Crespo, Pedro H C Voloch +5
麦芽バガスから化学活性化で調製した活性炭のCO₂吸着性能を最適化。NaOH活性化炭素が高い表面積と2.83 mmol/gの吸着能を示した。廃棄物由来の吸着材として持続可能なCO₂回収への可能性を示す。
CO2のグリーン水素化によるメタノール製造とプロセス設計
Hongbin Huang
本稿はCO2水素化によるメタノール合成の触媒システムとプロセス設計を体系的にレビュー。効率的な触媒と低コストグリーン水素が工業化の鍵であり、CCUS技術として有望である。
統合藻類システムによる産業CO₂削減:環境バイオテクノロジーにおける進展、課題、展望
Shailendra Kumar Singh, Abhijeet Sharma, Shanthy Sundaram
本論文は、産業起源CO₂削減のための統合藻類システムの進展と課題を俯瞰する。藻類ベースのバイオテクノロジーによる炭素回収・利用の可能性を論じ、環境持続可能性への展望を示す。
大気圧低温下でのCO2回収とメタノールへの水素化の複合プロセスのモデリングとシミュレーション
Sofia Angeli, Huidong Xu, Tobias Beger +4
本研究では、アミンとPtを担持した二機能性触媒を用いたCO2回収・メタノール転換プロセスのモデリングとシミュレーションを報告。TGAによるCO2吸着速度論と定常水素化反応速度論を組み合わせ、動的条件下でのメタノール生成を予測するモデルを構築。等温サイクル運転の優位性を示し、材料開発の方向性を提案。
二酸化炭素回収に応用されるセルロースナノ材料の調製と修飾:レビュー
Weiyun Wang, Can Zhou, Hangyu Huang +2
本レビューは、CO2吸着に用いるセルロースナノ材料の調製法と修飾戦略を概説する。セルロース源と調製法が吸着性能に与える影響を比較し、活性炭やエアロゲルなどの材料を評価。さらに、実用化に向けた課題(スケーラビリティ、コスト、安定性)を指摘し、今後の研究方向を示す。
二酸化炭素の光触媒によるアップサイクリング:研究の現状と将来の方向性
Shichao Zhang, Panpan Li, Hanghang Liu +5
本レビューは、CO2回収とその場光触媒変換を統合したシステムの進展を体系的にまとめている。アミン系固体吸着材やMOFなどのCO2回収媒体と光触媒プロセスの適合性を評価し、回収と変換の速度論的不一致が反応経路に与える影響を解析する。さらに、空間的結合から時間的制御へのパラダイムシフトを提案し、実用的な統合システム構築の設計指針を示す。
CO2回収用活性炭の最近の進歩:構造-性能関係と将来の展望
Siavash Pasvei, Seyed Ali Hosseini Moradi, Farzad Namvar
本レビューは、2022~2025年の活性炭ベースのCO2吸着材の進展を30の研究から統合。超ミクロ孔(<0.7 nm)がCO2吸着を支配し、含窒素・含硫黄官能基が選択性を向上させる。物理吸着主体の活性炭は90~99%の容量維持を示し、工業展開の可能性を支持。持続可能な前駆体やハイブリッド複合材料など今後の研究課題も提示。
CO2地中貯蔵時の流体移動に関連する断層帯の挙動を特徴付ける統合地球物理学的アプローチ:サルデーニャ島スルチス炭田のマッツァカーラ断層の事例
V. Volpi, C. Bellezza, D. Civile +12
本論文は、CO2地中貯蔵のための断層帯特性評価に統合的物理探査手法を適用した事例研究を提示する。サルデーニャ島のマッツァカーラ断層を対象に、地震波シミュレーションや物理探査を組み合わせ、安全な注入井戸位置の選定に貢献する。CCUSモニタリング技術の向上に寄与する。
機械学習を用いたブラジル産バイオマスの化学ループ燃焼性能予測
Giovanny S. Oliveira, Antônio M. L. Bezerra, Domingos F. S. Souza +2
本研究は、化学ループ燃焼(CLC)プロセスにおけるブラジル産バイオマスの性能を、機械学習(人工ニューラルネットワーク)で予測する。バイオマスの特性と燃料反応器温度を入力とし、炭素回収効率や全酸素要求量を高い精度(R²>0.973)で予測。揮発分が重要な因子であり、米殻とユーカリの特性がCLC性能に影響を与えた。実験による検証が今後の課題。
排ガス脱炭素システムのカラム性能に関する油圧・熱力学解析の改良手法
H. Gohoho, T. Kopac, Yaşar Demirel
本研究は、排ガス脱炭素システムにおけるカラム性能の水力学・熱力学解析のための改良手法を提案する。新手法は従来の解析精度を向上させ、CO2回収プロセスの最適化に寄与する。実験データとの比較による検証が期待される。
CO2バイオメタン化技術の研究進展
Linrun Li, Rui Tang, Xin Cui +3
本レビューは、CO2をCH4に変換するバイオメタン化技術の現状をまとめ、生物学的制限因子(微生物種、活性、代謝経路など)に焦点を当てている。また、ゼロ価鉄や微生物電解セルなどの強化戦略を議論し、農業カーボンニュートラルへの応用可能性を探る。
ガス貯留層におけるCO2-CH4-H2O拡散の調査:実験測定と分子動力学シミュレーションの組み合わせ
Zhouhua Wang, Xiaolong Zhou, Yun Li +6
本研究は、CO2-CH4-H2O系の拡散挙動を実験と分子動力学シミュレーションで解明。拡散係数はDCH4 > DCO2 > DFickの順で圧力上昇とともに減少。水の存在がガス-水界面でのCO2濃縮を促進し拡散を抑制。CCUSの効率向上に寄与する知見。
液化CO2再液化システムの数値解析
D. Han, Sunho Park
本研究では、液化CO2の輸送・貯蔵中に発生するボイルオフガスを再液化するシステムを数値解析。熱流体シミュレーションにより、貯蔵タンクとセパレータの圧力制御が効果的に維持できることを確認。定常運転時、約4.5 kg/sのCO2を処理し、約75%が再液化に成功。熱力学的安定性が実証され、CCUSの海洋CO2輸送システム設計に貢献。