論文・プレプリント

Lynda Ait Bachir

本論文は2010年から2025年におけるグリーンアンモニア経済の文献計量分析を行い、研究の進化とテーマの傾向を明らかにしている。2,520本の論文を分析し、中国が発表数でリードする一方、英国と米国が国際協力の中心であることを示した。分野は基礎研究から応用・政策分析へと移行しており、商業展開にはさらに学際的な協力が必要であると結論づけている。

Guifeng Li, Di Zhang, Yang Yang +3

太陽光駆動の微生物光電気化学セル（MPEC）は、排水処理と水素生成を同時に行うが、断続的な日照や速度差が課題である。本研究では、電子結合プロトンバッファ（ECPB）を用いたデカップリングシステムを提案し、微生物酸化と水素生成を分離することで、実排水処理でCOD除去率75%以上、エネルギー収率96.7%を達成した。このシステムは従来のMPECと比較して水素生成速度が4.8倍、資本支出が79%削減され、高純度水素が得られた。持続可能なグリー…

Muhammad Usman, Faiqa Nadeem, Hina Ramzan +1

本レビューは、リグノセルロース系バイオマスからの持続可能な水素生産におけるナノテクノロジーの役割を、統合バイオリファイナリーの枠組みで包括的に評価する。光発酵による水素生成を促進するナノ光触媒のメカニズムや、金属酸化物、磁性ナノ粒子、炭素系ナノ構造などの最近の進歩を詳細に検討。さらに、技術成熟度（TRL）、技術経済分析（TEA）、ライフサイクル評価（LCA）を通じてスケーラビリティと経済性を評価し、SWOT分析により商業化への障壁を明確…

Seth A. Thomas, V. Kukkapalli, Sunwoo Kim

本論文は、大型金属水素化物リアクターを用いた船舶用水素貯蔵システムの熱管理と最適化について数値解析を行った。チューブ側冷却とシェル側冷却の2つの構成を比較し、シェル側冷却が優れた除熱性能と反応速度を示すことを明らかにした。この結果は、大型水素貯蔵システムの設計最適化に貢献する。

Jing Sun, Yue Guo, Xuyang Wang +3

本研究は、オフグリッド再生可能エネルギー水素製造システムの経済性と信頼性を向上させるため、複数のアルカリ水電解槽の電熱特性と動的運転状態を統合した最適可変温度運用戦略を提案する。実風力・太陽光データに基づくシミュレーションにより、従来手法と比較して月間純利益を最大14.6%向上させ、コールドスタートとホットスタートの頻度をそれぞれ51.21%、89.41%削減した。

Florian H. J. Willemsen, Johannes M. Miocic

本論文は、欧州全体の天然水素の地質学的可能性マップを初めて提示する。蛇紋岩化や放射線分解などの水素生成指標、貯留層特性、シール能力を統合し、モンテカルロシミュレーションで不確実性を定量化した。ハンガリーやデンマークなど高ポテンシャル地域を特定し、既知の天然水素発生と整合する結果が得られた。この評価は欧州の低炭素水素戦略に資する。

S. Zein

本論文は、GCC諸国における水素製造経路（グレー、ブルー、グリーン、廃棄物由来）の水消費量をISO14046に基づき比較した初の体系的研究である。グリーン水素は脱塩による水とエネルギーの複合負荷が大きく、廃棄物由来水素は水消費が少なく、処理水代替が可能であることを示した。また、水素戦略に水安全保障を統合するための4つの政策柱からなる水・水素ガバナンスフレームワークを提案した。

A. Alkhezzi, E. Al-Safran, Y. Lu

本研究は、水素の輸送効率や貯蔵容量の推定に不可欠な水素密度モデルについて、純水素モデルが二元水素混合物にどの程度適用可能かを評価した。40件の研究から4,700以上のデータを収集し、SRK、PR、GERG-2008の状態方程式と比較した結果、純水素モデルは中程度の圧力・温度で許容可能な予測を示すが、水素モル分率が40%未満では精度が低下することが明らかになった。GERG-2008が最も正確だが複雑であり、産業利用には純水素モデルの実用性…

Weiju Hao, Liugang Wu, Yiming Wang +8

本論文は、海水電解による水素製造において、金属オキシ水酸化物中の格子酸素を活性化することで、耐久性に優れた電極を開発した。産業規模での実用化に向けた新たな材料設計指針を提供する。

M. Hamdaoui, Anja Steinmaurer, Philipp Jernej +4

本論文は、金属触媒を使わずに海水とシリコン廃棄物から水素を生成する方法を報告。フェニルシランの加水分解で高いターンオーバー頻度を達成し、従来の金属フリーシステムを大幅に上回った。PMHS（シリコン産業廃棄物）を用いて海水から直接水素を生成し、副産物のリサイクルも実証。

Xiangru Kong, Chuhang Yin, Jiewei Zhu +11

本研究では、再生可能エネルギー由来のグリーンアンモニア合成を低温・変動条件下で実現するため、ランタン（La）被覆鉄系触媒を開発した。La修飾により低温活性と変動耐性が向上し、トンスケールの触媒製造と年間数百トンの実証プラント建設に成功した。これは再生可能エネルギーとアンモニア合成の整合性を高める工業的ブレークスルーである。

L. Cricelli, Sara Ianniello, Pierpaolo Pragliola +1

グリーン水素技術の導入を促進する要因をエージェントベースモデル（ABM）とAHPを組み合わせて分析。イタリア・カンパニア地域を対象に2025～2050年のシミュレーションを実施。環境意識、社会的可視性、経済的実現性が主要な導入要因であり、有利な政策・コスト条件下では2050年までに導入率87％、年間10億ユーロ超のエネルギー節約、100万トン超のCO2削減、最大16,800人の雇用創出が見込まれる。

Clara Bachorz, Jakob Dürrwächter, Chen Chris Gong +6

新興国の鉄鋼生産能力増強による石炭ベース生産のロックインリスクを定量評価。既存・計画中のプラントで約60GtCO2の排出が固定化される可能性があり、現在の政策・投資トレンドが続くと114GtCO2に達する。その60%は平均削減コスト100～150ドル/tCO2で回避可能。インドでは500億ドルの気候資金を水素対応直接還元鉄プラントに振り向けることで22GtCO2の排出を回避できる。

Shaanika S, Böllinghaus T, Sobol O +4

本研究は、グリーン水素用途の316Lステンレス鋼管について、冷間引抜き状態と溶接熱影響を模擬した熱処理状態での水素脆化感受性を評価した。高圧水素環境下での低速ひずみ速度引張試験の結果、いずれの状態でも強度と延性が向上し、延性破壊を示した。この結果は、水素インフラにおける316L管の安全性と適合性の理解に貢献する。

S. Bruzzi, Elena Tànfani

本論文は、グリーン水素への転換を評価するための意思決定モデリングフレームワークを提案。6つの次元に基づく構造化と専門家による精緻化、シナリオ計画ワークフローを開発。鉄鋼製造の事例で、6561の初期シナリオから4つの代表シナリオへの絞り込みを実証。

Bin Xiao, Huaqing Xie, Ziyue Wang +4

本論文は、デュアルケミカルルーピング法を用いて、コークス炉ガスの還元効果を利用しながら、高炉ガスの脱炭素化を実現し、H2/CO合成ガスを製造する技術を提案している。このプロセスは鉄鋼業界の脱炭素化に寄与する可能性がある。

Antonio La Gatta, Luca La Gatta, Vincenzo Vespri

水素は将来のエネルギーシステムの要として期待されるが、その低体積密度、液化の高コスト、輸送時の金属脆化など実用上の課題が大きい。本稿ではこれらの課題を数学・物理的観点から論じ、特に金属（パラジウムなど）を用いた固体貯蔵の可能性を探る。エネルギー転換における水素の役割をモデル化する際の課題を明らかにする。

Sahar Ajrian, Soroush Safarzadeh

政府の補助金や規制などの政策介入が水素燃料電池バスの導入に与える影響をゲーム理論で分析。公共交通のグリーン転換を促進するための最適な政策設計を示す。

Zhuofan Gan, Zhixu Chen, Peixi Qiu +7

本研究は、硫黄ドープ炭素カプセル層で被覆した超微細PtCo合金ナノ粒子を合成し、リン酸被毒を抑制。低Pt担持（0.1 mg cm⁻²）でも高出力密度（355 mW cm⁻²）と耐久性（100時間超）を達成し、HT-PEMFCの実用化に貢献。

Manuela Tvaronavičienė, Wadim Striełkowski

本研究は、戦争で被害を受けたウクライナのエネルギー部門の低炭素復興におけるグリーン水素とグリーンアンモニアの役割を評価する。文献レビュー、NLP・計量書誌分析、SWOT評価、地理空間的水素生産コストモデル（GEOH2）を組み合わせた統合的枠組みを提示。南ウクライナの競争力のある水素生産可能性と、戦争リスクによる経済的課題を明らかにし、段階的な開発経路を提案する。