論文・プレプリント

S. Khodakaramzadeh, T. Faghihi, Q. Shafiee +2

本論文は、水電解による水素製造システムにおけるパワーエレクトロニクスコンバータの制御とエネルギー管理に関する包括的なレビューを提供する。電解槽モデリング、コンバータ設計、制御アーキテクチャ、エネルギー管理を系統的に関連付け、リアルタイム協調やスケーラブルアーキテクチャの研究ギャップを明らかにし、知的でグリッド独立型の水素製造システムへの道筋を示す。

A. Temimi, A. Eid, Kaouthar Souki +1

本稿は、湾岸協力会議（GCC）諸国の主要石油企業が、炭化水素から水素への移行を通じてエネルギー分野でのリーダーシップを再構築する戦略を分析する。水素技術への大規模投資と国際パートナーシップの構築に焦点を当て、従来の化石燃料依存からの脱却を示す。

Atheer Al-Musawi, Kyuman Kim, Klaudia Wagner +3

ニッケル電極表面にPTFEの島状パターンを形成することで、水素製造時の過電圧を0.15-0.21 V低減し、水素生成速度を約20倍向上させる手法を報告。PTFEの低表面エネルギーにより水素気泡が優先的にPTFE上に形成され、Ni表面が清浄に保たれることで高効率な触媒作用が持続する。

Yilin Wu, Peng-an Chen

本論文は、再生可能エネルギーを用いた水電解による水素製造において、従来の酸素発生反応（OER）に代わり、価値の高い化学品合成をアノード反応として組み合わせるハイブリッド方式を提案。これにより、エネルギー効率の向上と経済性の改善が期待される。

Chengzhi Xie, P. Dehghanian, A. Estebsari +3

本論文は、洋上風力発電所（OWF）事業者と港湾電力配電網（PDN）事業者の間の利害対立を調整するための二段階協調計画モデルを提案する。リーダー（OWF）は水素技術の最適な規模と配置を決定し、フォロワー（港湾）は水素需要を満たしつつコスト最小化を図る。Stackelbergゲームに基づき、KKT条件を用いて単一レベル問題に変換し、下位レベルの整数投資決定を連続近似することで実現可能とする。ケーススタディにより、ステークホルダーの目的バラン…

Zhongtian Li, Patrik Hilber, Zhengmao Li +2

本論文は、電動・水素航空機の普及を見据え、空港マイクログリッド（MEAM）の最適運用を目的とした2段階確率計画モデルを提案する。気候条件と負荷の相関をコピュラ法で捉え、水素製造効率への影響を考慮。ケーススタディにより、コスト最小化とシステム安定性の両立が可能であることを示した。

Anurag Bajpai, B. Ratzker, P. Cavaliere +1

本論文は、水素直接還元プロセスの後期段階における反応速度低下を改善するため、変換データから直接反応・輸送時間スケールを推定する枠組みを開発。内部拡散が中間〜高変換率での還元時間増加の主因であること、温度や水素分圧は初期段階に影響する一方、後期段階はペレットの細孔構造に支配されることを示した。得られた構成則は工業用ペレット設計に指針を与える。

Ying Wang, Xun Dong, Jian Wang

本研究は、NSGA-IIとエントロピー重みTOPSISを用いた太陽光・風力・水素ハイブリッドエネルギーシステムの最適設計手法を提案する。多目的最適化により、コスト、効率、環境負荷などを考慮したシステム設計が可能となる。

Enrico Sola, Niccolò Fantasia, M. Puglia +4

本研究は、ブドウ栽培残渣（剪定枝とグレープストーク）から水素を製造する統合システムのシミュレーションを行い、最大水素収率（6.61×10^5 Nm3/年）と炭素ネガティブプロセス（1.18 kgCO2eq/Nm3H2削減）を実現。損益分岐価格は3.81 €/kg、投資回収期間10年で経済的競争力がある。

Deepankumar S, Senthil Kumar K L

産業廃棄藻類を原料とした水熱液化とガス化プロセスについて、実験とAI最適化を組み合わせてバイオ燃料と水素の生産効率を向上させる手法を提案。AIモデルによりプロセス条件の最適化が可能となり、エネルギー収支と収率が改善された。

Haoshuai Jia, Hai Jiang, Wangyinhao Chen +2

本論文は、風力・太陽光の政策展開をベンチマークとして、中国の水素エネルギー産業に対する補助金強度を推定するモデルを構築した。学習率18%が最適バランスであることを示し、グリーン水素認証や国際協力など具体的な政策提言を行っている。

Syrine Berhouma, Nesrine Saidi, Ghada Sellami +5

本レビューは、微生物電解セル（MEC）を用いた農業産業廃水からの水素製造技術に焦点を当て、最新の進展と課題を包括的に分析する。反応器設計、微生物コンソーシアム、廃水組成の影響を検討し、基質変動やスケールアップなどの障壁を克服する戦略を提示する。持続可能な水素製造と廃水処理の統合に貢献する。

Yulong Yang, Chunye Qu, Songnan Wang +2

本論文は、風力発電と水素製造を連携させたポリシリコン産業団地向けのスケジューリング手法を提案する。需給変動に対応するフレキシブルな水素製造により、再生可能エネルギーの有効活用とコスト削減を実現する。

Laura Altstadt, Aileen Reichmann, Nora Weber +1

本研究は、ドイツ・ノルトライン＝ヴェストファーレン州における水素主導の産業移行に対する社会的受容を調査する。水素技術の導入には地域社会の理解と支持が不可欠であり、政策立案や企業戦略に示唆を与える。

K. Goletiani

本論文は、EUのグリーン水素投資を促進する金融アーキテクチャの変遷を分析し、キャップエックス補助からオペックス支援への移行や欧州水素バンクの役割を詳細に検討。ジョージアとウクライナにおける資金調達障壁を特定し、農業との連携やデジタル保証システムの重要性を指摘。再生可能燃料の越境取引に必要な制度的枠組みを提示する。

A. J. Purwanto, R. Rusli, Citra Endah Nur Setyawati +4

本研究は、東南アジアの大規模産業施設向けブルー水素とグリーン水素の経済性を分析。4つの経路（既存SMR＋遠隔CCS、隣接太陽光＋電解、遠隔電解＋水素輸送、遠隔太陽光＋送電線）の均等化コストを計算。再生可能電力コストの高さ、大規模太陽光用地の確保、長距離水素輸送・送電線の課題を指摘する。

C. Michaelis, E. Koslowski, A. Giese +2

本研究は二次アルミニウム生産における水素混合燃料の溶解炉への適用性を実験と数値解析で評価。水素混合率80%超では炉壁の局所高温化とNOx排出増加を確認したが、CO2削減と溶湯品質の維持に成功。標準的な脱ガス工程で水素吸収は処理可能で、工業的な実現可能性を示した。

Conor Brennan‐Pollak, Lua Henderson, C. Clarke +10

本レビューは、ハイブリッド水電解における有機酸化反応の統合的評価を初めて提供し、技術経済分析と触媒設計原理を統合。グリセロールや尿素などの基質と触媒の進展を検討し、低炭素水素製造への道筋を示す。

K. Atacan

本研究は、ザクロ抽出物を用いた環境に優しい合成法により、Ag2S/CuO/g-C3N4ナノ複合材料を作製し、光触媒による水素製造の高効率化を実現した。この材料は可視光応答性が高く、再生可能エネルギー源として有望である。

Karoll M. Rubiano, A. Jilani, H. Ibrahim

近年の異常気象によるエネルギー需要増加に伴い、グリーン水素へのアクセス拡大が優先課題となっている。しかし、水素製造における触媒の高コストが課題であり、バイオ炭がその代替材料として注目されている。本稿はバイオ炭の触媒および触媒担体としての可能性、水素製造における最新の進展、課題と将来展望を概説する。