論文・プレプリント

Marco Schamel, Leon Schumm, Nadji Agadi +1

本論文は、2050年におけるアルジェリアの電力・水素輸送インフラのコスト最適設計を、オープンソースのPyPSA-Earthを用いた時空間分解型の部門結合モデルで分析する。既存天然ガスパイプラインの水素転用コスト、国内電力需要、水素輸出量を変化させ、水素輸送・送電・再エネ容量の空間分布を評価した。水素輸送は一貫して南北方向となるが、転用コストが低いと再エネと電解が南部へ移り、高いと北部集中と送電依存が強まる。輸出志向インフラと国内需要のト…

Bruna Rijo, José Ramón Copa Rey, P. Brito

残渣バイオマスのガス化で水素リッチ合成ガスを製造し、天然ガス網に注入する技術経済評価。CO2を1.20ユーロ/kgで回収・販売することでNPVが正転し、IRRは10.03%に上昇、投資回収期間は18.55年に短縮。CO2有価化がバイオマスガス化の経済性を大きく改善し、EU脱炭素目標に寄与することを示す。

Swe ST, Lin OZ, Singh JG

ミャンマー5地点でPV単独・風力単独・PV–風力ハイブリッドのグリーン水素システムを、ERA5の時間別データと10MW PEM電解装置モデルで比較した。風力は地点・年次変動が大きく、ハイブリッド構成が多くの地点で選好された。中央コストケースでLCOHは6.53〜13.94 USD/kg、最良地点Wundwinは平均10.30 USD/kg・年産725トン。水素コストは資源の補完性、電解装置稼働率、カーテイルメント、再エネ設備コストに複合…

Bashir D, Nabil M, Baseily R +2

シリコンパウダーをKOHとn-プロパノール中でアルカリエッチングし、ナノポーラスシリコン（NPS）粉末と超高純度水素（99.99%）を同時生成する手法を提示。室温・外部エネルギーなしで約1L/20分の安定生成を実現したと報告する。XRD・TEMでNPSのナノリボン構造と粒子径（0.05〜4.00µm）を確認している。

Winkler, Franz

オーストリア・HyCentAの基調講演で、気候中立な産業への転換には技術革新と産学官の連携が不可欠だと論じる。水素経済の発展を軸に、エネルギーコストや国際競争力、信頼性あるインフラの課題を整理。第4回NEFI会議の枠組みで、競争力ある気候中立産業に向けた技術・経済・規制条件を議論する。

li rui juan

海水電解による水素製造の課題である塩化物イオンによる副反応とアノード腐食に対し、酒石酸をインターカレートしたNiFe層状複水酸化物ナノシートをニッケルフォーム上に一段階水熱法で作製した。層間拡大により電解液浸透と活性サイト露出が促進され、緩衝・遮蔽マイクロ環境が局部酸性化とCl⁻侵食を抑制する。アルカリ性海水中で100 mA/cm2時に過電圧225 mV、240時間連続運転後も初期活性の94.3%を保持した。

Tiktas A.

アフリカにおけるグリーン水素の展開を、技術・経済性・インフラ・社会正義の4軸で横断的に整理したレビュー。資源ポテンシャルと輸出機会の一方で、インフラ整備や資金調達、地域社会への公正な便益配分が課題であることを示す。脱炭素化と開発の両立をどう設計するかを論点として提示する。

Pham T.D.

変動する水素生産条件下での水素貯蔵システムの信頼性限界を、無次元のレジームマップを用いて分析する研究。再生可能エネルギー由来の変動電源と組み合わせた水素貯蔵の設計・運用上の限界を明らかにすることを狙う。要旨が無いため詳細な知見は不明だが、水素サプライチェーンの安定運用設計に資する工学的貢献が期待される。

Marisa Martins, Miguel Oliveira, A. Borges

ポルトガルの条件で9つの発電経路（再生可能7・化石2）をcradle-to-gateでLCA評価した研究。石炭・天然ガスは約1.28・0.79 kg CO2eq/kWhと高く、直接バイオマス燃焼はほぼカーボンニュートラル（約0.004）、電解水素は運用排出ゼロ。一方バイオガス系はメタン漏洩により中間的な影響を示す。再生可能水素と持続可能バイオマスの統合が電力の深層脱炭素に有望と結論づける。

Denny Hendrik Nainggolan

太陽光発電による水電解グリーン水素製造を技術・経済・環境の三側面から統合的に最適化する文献レビュー。高効率PV、先進電極触媒、システム統合が太陽光-水素変換効率を高め、PV・電解装置コスト低減と適切な立地・規模設計が水素均等化コストを下げることを示す。LCAでは化石由来水素に比べGHG排出が大幅に削減される。統合的アプローチの重要性を強調する。

Ahmet Yetik, Cevat Özarpa

トルコの水素ポテンシャル、既存インフラとの統合、貯蔵技術を包括的に検討したレビュー研究。圧縮・液化・固体・地下貯蔵を比較し、地質構造は地下貯蔵に適するもののインフラ不足が課題だと指摘する。天然ガス網への混入における材料適合性や水素脆化リスク、鉄鋼・運輸・発電での活用可能性も論じ、インフラ投資と国際協力を含むロードマップを提示する。

A.A. Abbood, J. Li

バイオマス由来炭とCO2の逆ブードゥアール反応速度を固定床反応器で測定し、Aspen Plusで多段ガス化炉をモデル化した。これを改変型化学ルーピング水素製造（CLHG）とMEA炭酸ガス回収と統合した結果、水素収率が従来比23.4%向上し、CO2排出量は4.586 t/hから0.871 t/hへ約77%削減、回収CO2の約74%がプロセス内で再利用されることを示した。

Mathew Dennis Wilkes, J. Gower, Solomon Brown

BECCSと水素生産を統合したシステムの技術経済性能と不確実性を、Aspen Plusモデルで評価した研究。バイオマス処理量1〜100kg/sの規模でLCOHが169→141£/MWhへ低下し、ガス化炉が設備費の57〜77%を占める。CDR価格次第でLCOHは約-5〜223£/MWhと大きく変動し、有利な価格下では炭素除去収入が水素生産コストを全額相殺し得る。

Fraunhofer Institute for Environmental, Safety and Energy Technology UMSICHT

本デリバラブルは、NET-Fuelsパイロットの成果を2つの産業規模参照コンセプトに変換し、工学・経済的評価を提供する。製油所/木材残渣ケースとバイオガス/消化液ケースの2つのブラウンフィールド統合を検討し、物質・エネルギー収支、主要機器の予備設計、コスト概算、廃棄物・副流の評価を行う。

Kamran Khammadov, Damian Flynn, Eoin Syron

電力とアンモニア向けの水素需要を統合したプロファイルが、脱炭素化に向けたエネルギーシステムモデルにおいて水素技術の導入量や構成にどう影響するかを分析した研究。需要側の整合的な想定が技術選択・投資判断を左右する点を示唆する。

Vijay Kumar Khanna

グリーン水素製造、点源CO2回収、合成燃料生産を一体で評価するエンジニアリング手法を提示する論文。産業部門の脱炭素化に向けた統合的評価フレームワークの構築を狙う。個別技術ではなくシステム全体の設計・評価を扱う点が特徴。

Jayant Kumar, Rupesh Baroniya, Tikendra Nath Verma +1

再エネ由来グリーン水素の製造技術、技術経済性、ライフサイクル評価（LCA）、デジタル化の経路を包括的に整理したレビュー。電解技術やコスト構造、環境影響評価、デジタル技術活用の現状と課題を横断的に俯瞰する。水素サプライチェーン構築や脱炭素政策の設計に資する基礎的知見を提供する。

Yulin Ma, 边培松, Liang Tang

風力・太陽光による水電解水素とバイオマスガス化を組み合わせたグリーンメタノール合成の統合技術ルートを提案。内モンゴルの実証プロジェクトを対象に、バイオマスガス化ガスのバイパス系統を設けることで設備投資の小幅増のみで年間メタノール生産量を約20%増加できることを示した。最適な再エネ設備容量は660MW、水素製造規模7万Nm3/h、年間メタノール生産32万トン、再エネ総合利用率95.19%と試算。税引後IRR8%で経済的に成立し、炭素削減効…

Aixiang Xu, Ruiqi Wang, Qi Yang +4

PEMFC（固体高分子形燃料電池）とCMR（接触メタン改質）を組み合わせたカスケード型のニアゼロ炭素排出システムを対象に、エクセルゴエコノミック・エクセルゴ環境・炭素生態の各手法で評価し最適化する研究。熱力学的効率とコスト・環境負荷を統合的に分析し、システム設計の改善余地を示す。水素・燃料電池による脱炭素化の実装可能性を定量評価する点に意義がある。

Innocent Ulinane Ejeh, B. A. Gana, Haruna Lumi Zamani

ナイジェリア北部は年間6,271TWhのグリーン水素生産ポテンシャルを持ちながら、2025年時点で商用施設はゼロ。本研究は2015〜2025年の政策文書を4次元ガバナンス枠組みとSWOTで分析し、モロッコ・南アフリカ等5カ国と比較。太陽資源や電解技術ではなく、国家水素戦略・認証規則・ブレンドファイナンスの欠如が相互に強化し合う制度的空白が停滞の主因だと結論づける。