論文・プレプリント

Destro, Giacomo, Hernández Morejudo, Selene, Talic, Belma +9

EUのクリーン水素パートナーシップが共同出資するSINGLEプロジェクトは、アンモニアから高純度・加圧水素を単一の反応器で製造する革新的技術を開発した。本ハンドブックはプロジェクトの主要成果、技術的達成、教訓をまとめ、研究者・産業界・政策立案者に知見を提供する。水素輸送という欧州クリーンエネルギー転換の課題に応える内容である。

L. Pompei, Axel Riccardo Massulli, Gianluigi Lo Basso +1

イタリアの異なる気候条件下の再生可能エネルギーコミュニティを対象に、グリーン水素の混焼率を高めた場合の技術経済性と環境性能への影響を分析した研究。水素導入が地域エネルギーシステムのコストや排出削減にどう作用するかを気候差ごとに評価する点が特徴。地域分散型の脱炭素設計に示唆を与える。

Bryan Carré, Berke Karaman, Zoé Deckers +3

細孔径約70nmのカーボンキセロゲル(CX)を燃料電池電極触媒の担体として検討した研究。CXは物質輸送性に優れるが非晶質ゆえ酸化条件下での炭素腐食に弱い。CVDで部分黒鉛化炭素層を表面に被覆し、さらに1500℃不活性雰囲気で後処理することで、細孔ネットワークを維持しつつ耐久性を改善。Pt担持触媒は初期活性を維持しつつ、MEA構成で良好な耐久挙動を示した。

Pengyu Song, Zhaojing Ni, Xiaotao Liu +4

低白金PEM燃料電池の性能律速となるアイオノマー被覆触媒表面の酸素輸送を改善するため、多孔質カーボン担体内のPtナノ粒子の位置（外表面か内部細孔か）を制御する細孔閉じ込め戦略を提案。内部細孔に閉じ込めたPtはアイオノマー骨格の密充填を乱し酸素透過性を高め、H2-空気下でピーク出力密度が約1.3倍向上した。性能向上は触媒活性ではなく酸素輸送改善に由来することを電気化学分析とMDシミュレーションで示した。

Adriana Isabel Moral-Rodríguez, Lilian D. Ramírez-Valencia, Abdelhakim Elmouwahidi +3

グリーン水素と合成燃料を持続可能な経済のエネルギーキャリアとして扱う総説の第2部。抄録がなく詳細は不明だが、水素・合成燃料の技術的・政策的課題を概観する内容と推測される。脱炭素のエネルギー転換における水素の役割を整理する基礎資料となる。

Adriana Isabel Moral-Rodríguez, Lilian D. Ramírez-Valencia, Abdelhakim Elmouwahidi +3

グリーン水素と合成燃料を持続可能な経済のエネルギーキャリアとして概観する総説の第1部。脱炭素化における水素・合成燃料の役割と技術的枠組みを整理する。抄録がなく詳細な知見は限定的。

Ibrahim Salim Suleiman

ナイジェリアの電力アクセス率が60%未満という課題に対し、水素をクリーンなエネルギーキャリアとして活用する可能性を評価したレビュー。製造方法、運輸・電力分野での用途、政策枠組み、課題を整理し、Power-to-Xなどの技術と再生可能エネルギー統合による低炭素移行の道筋を示す。経済・技術・インフラ面の障壁克服が実現の鍵だと結論づける。

Dubey S, Srivastava R, Hirani H +2

低次元ZnOナノ流体とCroton bonplandianum抽出物を組み合わせたナノ・バイオ・植物化学的処理を開発し、活性汚泥中の汚染物質分解微生物を濃縮した。最適条件(S4)で濁度・TDS・TSS・有機汚染物質が低減し溶存酸素が改善、EnterobacterとPseudomonasの濃縮を16S rRNA解析で確認した。処理水からのアルカリ性水素生成は約98%に達し、未処理水比で112%向上した。

Chen G, Zhang J, Hou M +5

水素は脱炭素の鍵となるエネルギーキャリアだが、低い着火エネルギーと広い爆発濃度域から高感度センシングが不可欠である。本研究はMXeneをベースにマイクロ波プラズマCVDで表面酸化を制御し、TiO2–SnO2 n–nヘテロ接合と酸素空孔を形成した三元複合材料を合成した。最適試料は室温で1000ppm水素に32.36%応答、1ppmの検出限界、良好な選択性・耐湿性・17日間の安定性を示した。

Kočí, Kateřina, Crnčec, Danijel, Votoupalová, Markéta

本論文は2022年以降のEU水素ガバナンスを、地政学化と政策整合性の観点から分析する。一次データに基づき、エネルギー転換政策が地政学的要因にどう影響されるかを検討する。EUの水素戦略における政策間の一貫性を評価する点に貢献がある。

Ana Karen Silveira, Pereira Caracas, Cláudio Henrique, Araújo Furtado, Esaú, Aguiar Carvalho +12

メタノール・エタノール・グリーン水素の主要生産ルートを原料・変換プロセス・効率・持続可能性の観点で比較した文献レビュー。メタノールは再生可能水素と回収CO2による代替ルート、エタノールはサトウキビやトウモロコシの生化学変換、水素は再エネ電力による水電解が主流と整理。各ルートの持続可能性は原料由来・エネルギー・水消費・排出量に依存し、相互補完的にエネルギー転換へ寄与しうると結論づける。

Ana Verucia Leitão da, Silva Vasconcelos, Cláudio Henrique, Araújo Furtado, Esaú, Aguiar Carvalho +9

ブラジルのグリーン水素サプライチェーンを、持続可能性・地域計画・循環経済の観点から文献レビューで分析した研究。水素拡大には再生可能エネルギー、インフラ・物流、地域計画、資源再利用戦略の連携が必要と指摘。これらの統合がエネルギーシステムの多様化とブラジルのエネルギー転換に寄与しうると結論づける。

Dąbrowski K.M.

地下水素貯蔵の実現に向け、岩石コア中での水素とメタンの分散挙動を実験室で測定した研究。貯蔵層におけるガスの拡散・混合特性を評価し、水素の地下貯蔵設計や回収効率、メタン混入リスクの理解に基礎データを提供する。水素サプライチェーン構築に資する岩石物性の実証的知見である。

Ricks W.

本論文は、短期限界排出係数（SMEF）が水素電解による電力部門の排出影響評価に適さないと論じる。SMEFが無視する重要な現象を指摘し、電解による排出算定の方法論的課題を提起する。水素の脱炭素効果を正しく評価するための会計手法の再検討を促す。

Nicola Vanni, Claudio Caruso, Lukasz Zakrzewski +2

既存の天然ガス焚きガスタービンを水素または水素リッチ混合燃料へ転換する際の安全管理フレームワークを提案した論文。ISO 12100に基づくリスクアセスメント、HAZOP、定量的リスク評価（QRA）を組み合わせ、燃料供給・燃焼器・排気・換気などの主要サブシステムごとにリスク特定と緩和策を整理する。材料適合性、漏えい検知、換気性能、制御系の適応を重視し、中規模産業ケースで有効性を検証した。水素化に向けたスケーラブルな移行と業界標準の整備に資…

M. Palanichamy

グリーン水素は鉄鋼・化学・重輸送など脱炭素困難部門の有力な手段だが、化石燃料由来の1.5〜7倍のコストと生産の大半が天然ガス・石炭依存という課題を抱える。本論説は、AIが生産最適化・予知保全・安全性向上を通じてこのギャップを埋めうると指摘しつつ、誤りが破滅的となりうる水素環境でAIを信頼できるかという未解決の問いを提起する。AI導入を統治する規制枠組みの必要性を急務として論じる。

Koti B. T. Vagdandam, Sravanthi Veluturla, D. K. Behara

グリーン水素の製造技術（アルカリ形・PEM・固体酸化物・アニオン交換膜・光電気化学）を体系的に整理したレビュー。圧縮・液化・アンモニア・LOHCといった貯蔵・輸送手段の比較と、鉄鋼・化学・輸送（燃料電池車、アンモニア船、e-ケロシン）での大規模脱炭素応用を論じる。AI・デジタル化の役割にも触れ、インフラ・材料・安全面の課題が残るものの、グリーン水素が将来の持続可能エネルギー基盤になり得ると結論づける。

Pertik Kamboj, Pugalenthi Nandagopal, M. Duerr +1

風力発電・電解・ガスタービンコンバインドサイクル（GTCC）を統合した系統構成を150〜900MW規模で分析した研究。水素の混焼・代替がプラント効率・出力・コストに与える影響を、風況・電解効率・混焼比率の感度分析を通じて評価する。天然ガス運転との比較でGTCC効率とLCOEを算出し、OEM・政策担当・発電事業者の水素対応投資判断を支援する。

Yash Chougale, H. G. Darabkhani

水素および多燃料対応ガスタービン向けに、二段・三段の環状シーケンシャル燃焼器の空熱力学性能をパラメトリックシミュレーションで評価した研究。水素運転では10%パイロット分割の二段構成が最も均一な出口温度分布を示し、単段比で熱的NOxを約10%削減した。三段構成は軸方向の熱放出分散に優れるが追加の排出削減効果は限定的で、燃料分布への感度が増大した。アンモニア含有燃料は燃料由来窒素によりNOxが増加するが、水素-アンモニア-天然ガスの三元混合…

Dongqiang Qiang, Xiaoling Qin

プロシューマー中心のエネルギーハブを対象に、ニューラルネットワークで強化したデジタルツインを用い、分散型電源と水素マイクログリッドを炭素志向で計画する手法を提案する研究。炭素排出を考慮した最適運用・設計を目指す。