論文・プレプリント

Zekun Liu, Jiaze Ma, Yufei Wang

Power-to-Gas技術によるグリーンメタン合成の触媒、反応器工学、AI応用、経済・環境評価を総括。再生可能電力と非化石炭素源の利用が持続可能性の鍵であり、過渡運転下での触媒安定性向上とデジタルツインによる制御が商業化の課題。

Yuqing Wang, Qian Liu, Jiayi Yu +2

本論文は、石炭火力とCCS、再生可能エネルギーを統合したエネルギー生産ユニット（IEPU）において、Power-to-X（P2X）技術ルートを技術経済的に最適選定するフレームワークを提案。アルカリ電解＋メタン合成が最適とされるが、電力・炭素価格変動に収益性が敏感であり、リスク管理の重要性を示す。

Issa Zaiter, Andrei Sleptchenko, Ahmad Mayyas +2

本論文は、水素をエネルギー貯蔵および産業用燃料として統合する電力システムの最適化モデルを開発した。UAEの2030年目標に対して太陽光、風力、原子力、天然ガスを組み合わせ、コスト最小化を実現した結果、水素の経済的有効性が確認された。炭素税やガス価格変動への脆弱性も明らかにされた。

Ying Feng, Zhonghui Gao, Yanqin Liang +5

本研究は、電気化学的脱合金法で調製したナノ多孔質CrドープCo2P触媒が、アルカリ条件下での水素発生反応（HER）に優れた性能を示すことを報告。10 mA cm⁻²で50 mVの過電圧と、500 mA cm⁻²の大電流密度でも安定性を実証。Crドープによる電子状態の変化が水分解を促進し、効率的な水素生成を可能にする。

A. Palacios, G. Miranda‐Flores, Érika Palacios-Rosas +3

本論文は水素貯蔵・輸送の技術的課題、進展、安全対策を包括的にレビューする。物理化学的特性に起因する困難を指摘し、産業分野への影響と今後の機会を考察する。

Xiaoyi Li, Qing Long, Minwen Jiang +10

本論文は、閉じ込め構造と二種の微生物を組み合わせた工学的ハイドロゲルを用いて、高効率な水素生産を実現する方法を提案している。微生物の相互作用と構造制御により、水素生成速度と収率が向上する可能性がある。水素はカーボンニュートラル社会に向けた重要なエネルギー源であり、この技術はバイオ水素生産の新たなアプローチを示している。

Oleksandr Korchyha

本論文はウクライナにおける再生可能エネルギーの地域的可能性と経済発展への影響を分析。戦争によるエネルギーインフラ破壊がもたらす課題を指摘し、太陽光・風力・水力・バイオマスなど各再生可能エネルギー源の地域別優位性と限界を評価。地域のエネルギー自立と投資促進に向けた政策提言を行う。

G. Soto, Manuel A. Zambrano‐Monserrate

本研究は1994〜2022年の台湾データを用い、対内FDIと対外FDIが再生可能エネルギー消費を通じてセクター別生産性に与える波及効果を分析。電気・ガス部門で3.19%、製造業で2.5%、鉱業で3.12%の生産性向上が見られ、持続可能な波及効果が確認された。原子力では同様の効果は見られなかった。政策への示唆を提供する。

S. Majidabad, Mads Valentin Bram, Jesper Liniger +3

本論文は、アルゴリズムスケジューリングを用いたグリーンメタノールの最適運用を提案するケーススタディである。生産効率向上と排出削減を目指し、実用的な知見を提供する。

Krishnaja Maturi, Siva Ramakrishna Madeti, Sanjana Sinha +3

本レビューは、ナノテクノロジー、微生物工学、循環経済原則を統合したバイオ水素生産システムの最新動向を体系的に分析。農業残渣や都市固形廃棄物などの再生可能原料の活用、CRISPR-Cas9を用いた合成生物学アプローチ、ナノ金属触媒による変換効率向上など、革新的技術を総括し、バイオ水素が持続可能エネルギー移行と循環型バイオ経済の中核技術になり得ることを示す。

F. Ma, Lingyu Gao, Huanhuan Guo +4

NiCo2O4ナノニードル触媒を用いたグリセロールの選択的電気酸化により、低電位でギ酸カリウムと水素を効率的に共生成する手法を開発。産業規模の電解システムで500mA/cm²の安定運転を達成し、水分解と比較してセル電圧551mV、消費エネルギー1.59kWh/Nm³低減。技術経済分析で収益性を示し、化学製品収益で水素製造を支えるモデルの実現可能性を実証。

Jinghan Wang, Jaehyun Kim, Jin Wook Yang +12

本研究は、BiVO4光アノードにSnO2パッシベーション層とCaSnO3助触媒を組み合わせ、無バイアスでの太陽光駆動過酸化水素生成を実現した。CaSnO3/SnO2/BiVO4光アノードは90%のファラデー効率と0.838 µmol cm−2 min−1のH2O2生成速度を示し、ペロブスカイト/Siタンデム太陽電池と組み合わせることで世界最高の太陽光-化学変換効率1.12%を達成した。

Mengwen Cao, Haiyan Yang, Zhiqiang Jiang +3

本研究では、CdMoO4上にCdSをin situ成長させたCdS@CdMoO4複合材料を合成し、光触媒水素生成性能を評価した。CdMoO4は電荷分離を促進し、キャリア寿命を延ばすため、複合材料は純CdSの53倍以上となる25.07 mmol·g⁻¹·h⁻¹の水素生成速度を示した。この向上は、活性サイトの多さとCdS/CdMoO4間の段階的バンド構造による電子移動効率の向上に起因する。

Mingguang Yi, Tong-Kai Zhang, Hong Dai +10

本論文は、光刺激下でのナノ機能化クロレラ細胞を用いた生物学的水素生成について検討している。再生可能な水素製造経路の可能性を示すが、実用化には課題が残る。

Yugang He

本研究は、韓国の1998年から2023年のデータを用いて、規制効率性、グリーンファイナンス、エネルギー転換、デジタル化、環境開示、グリーン技術革新といったビジネス環境要因がCO2排出削減に与える影響を定量分析。エネルギー転換が最も大きな効果を持ち、規制効率性、グリーン技術革新、グリーンファイナンス、デジタル化、開示が続く。長期的な均衡関係が確認され、政策はこれらの補完的チャネルを組み合わせるべきと提言。

Yuhao Liu, Tao Chen, Aijun Li

本研究は、溶融塩を用いた低温（300℃）熱化学変換によるモウソウチクからのグリーンメタノール製造プロセスを評価。再生可能電力とバイオマス乾留を組み合わせたシナリオが最適で、正味現在価値4,410万元、温暖化係数71.88%削減（従来比）を示した。電力源が支配的要因であり、系統電力では経済性・環境性共に劣る。

Batuhan Senol, J. Meiers, G. Frey

本論文は、水素を熱電併給（CHP）システムに統合する可能性を探り、ドイツ・ザールラント州を事例に分析する。H2対応技術（燃焼エンジン、ガスタービン、燃料電池）を概観し、Pythonベースの技術経済最適化モデルを開発。高コストや市場設計の制約を指摘しつつ、産業集積やクロスボーダーインフラを活用した戦略的展開の可能性を提示する。

Tagay Birhanu, Birku Reta, Tsegaye Mulugeta

本研究は、新興経済国におけるグリーン成長、工業化、エネルギー消費が環境汚染に与える影響をパネルデータで分析。再生可能エネルギー消費が初期に排出量を増加させる可能性など、政策統合の重要性を示す。

F. Eckl, A. Moita, T. Sousa +1

本論文は、水素直接還元と電気アーク炉を組み合わせた製鋼プロセスのエネルギー、エクセルギー、環境性能を評価。87%スクラップ・13%還元鉄の混合条件で、システム全体の資源効率は78.1%と従来の高炉法の2倍以上。温室効果ガス排出量は再生可能エネルギー利用時に94%以上削減可能としつつ、電解槽効率と再生可能電力の利用可能性が課題と指摘。

Patrick R. O’Rourke, M. Knotek, Jae Edmonds +5

従来の水素利用研究は地質学的に生成される水素（gH2）を考慮していなかった。本論文では、gH2が低コスト（1$/kg）で豊富に存在する場合、水素の利用が発電など多様な分野に拡大する可能性を示す。一方、コストが人工水素に近づくと利用は急速に減少する。