論文・プレプリント

Wang Y, Duan D, Zhang X +11

太陽光のエネルギー密度不足という物理的制約を克服するため、集光太陽光を用いた光触媒水素製造の新パラダイムを提案。大規模プラットフォームで実証し、7.89 m³/hの水素生成速度と96.4%以上の純度を達成。光触媒と熱触媒の相乗効果により、工業化への道を開く。

Surana K, Rumpelnik C, Zakeri B

この論文は、欧州のグリーン水素需要の普及における空間的波及効果（近隣での採用が採用確率を高める効果）の重要性を実証的に示した。14,000以上の潜在的オフテイカーを分析し、波及効果はグリーン水素がコスト競争力を持たない場合に20倍以上大きくなることを発見。また、最も中心的なオフテイカーをターゲットにする政策が、コスト効率を最大41%改善することを示した。

Ali. S.N. Al, Rashidi, Mehrshad, Radmehr

本研究は、オマーンにおける太陽光発電を用いた大規模グリーン水素製造の技術経済分析と投資評価を行う。アルカリ電解システムを想定し、LCOHが2025年の6.37USD/kgから2050年には2.85USD/kgまで低下するが、資金調達条件や電力価格に強く依存する。ベースケースではIRRが資本コストを上回らず、政策支援なしでは商業的魅力が低い。

Mehmetaj, Ilir

本論文は、ドイツの北海・バルト海に設置する30基のタワーからなるHCTGSシステムを提案。マグネシウム燃焼で開始する蒸気渦を利用し、618 TWh/年の発電、422万トン/年のグリーン水素、3000万m³/日の淡水化を理論的に実現する。さらに、地下データセンター、CO₂固定、工業熱供給など多角的な出力を備える。ただし、すべての技術パラメータは理論推定であり、実証が必要。

Yang S, Fangnon E, Suman S +7

本研究は、3DプリントされたAlSi10Mg合金の水素脆性耐性を調査したものです。高速溶融・凝固プロセスで形成される非晶質Al-Si共晶組織が水素を優先的に捕捉し、均一な分布を促進することで従来のアルミ合金よりも高い耐水素脆性を発揮することを発見しました。緑色水素の低コスト貯蔵材料としての可能性を示唆しています。

(著者不明)

本稿は、ネットゼロ目標達成における水素の役割と、それを支える政策・金融の枠組みを検討する。各国の水素戦略や補助金、民間投資の動向を分析し、効果的な政策設計と資金調達の課題を指摘する。

yildirim, begum

本論文は、超酸と超塩基を用いた新しい水素製造アプローチを提案し、水の分解や金属との反応による水素生成を実証する。さらに、このプロセスを超伝導や電解と統合する可能性を論じ、再生可能エネルギーシステムにおける水素貯蔵・輸送への応用を示唆する。

Reis, David, Rodrigues, Luís, Villar, José +1

本論文は、再生可能エネルギーコミュニティ（REC）において、太陽光発電や蓄電池に加え、電解槽・水素タンク・燃料電池からなる水素製造（P2H）システムの最適規模を決定する手法を提案する。混合整数線形計画法（MILP）を用いて投資・運用コストを最小化し、感度分析により水素販売価格等の影響を評価。P2H導入により正味現在価値が向上し、RECの収益機会が拡大することを示した。

Rizvi, Syeda, Zarif, Mahdi, Tang, Yufei +3

この研究は、海洋流動タービン（OCT）と水素製造を統合したエネルギー変換ループのモデル化と、効率的な制御戦略の提案を行う。変動する海流速度が発電と水素製造に与える影響を評価するため、水車、発電機、電解槽の動的モデルを構築。さらに、モデル予測制御（MPC）を用いて、水素電解と系統注入への電力配分を最適化し、系統安定性を向上させる。蓄積された水素を系統周波数調整に利用する可能性も検討している。

Zarif, Mahdi, Tang, Yufei, VanZwieten, James +1

本論文は、フロリダにおける海洋潮流エネルギーを活用した水素製造とグリッドレジリエンスの可能性を技術経済的・政策的に分析する。ハリケーン被害と水素輸入依存に対処するため、海洋潮流タービン、太陽光発電、系統連携を統合したハイブリッドシステムをシミュレーションし、コスト目標達成の条件を明らかにした。結果、局所的な再生可能エネルギーと系統統合の最適化が水素コスト低減とエネルギー自立に有効であることを示す。

Hyacinthe NKJ, Singh G, Arora S +3

本研究では、インドの都市固形廃棄物有機分画（OFMSW）を用いた微生物電解セル（MEC）による水素リッチガス生成を調査。2種の試料で1.32～1.94 Lのガス生成と60～72%の変換効率を達成。MATLAB/Simulinkモデルによりスケールアップの可能性を示した。

Özkan EB, Bulut M

本研究は、膜反応器を用いたバイオガスからの水素製造技術に焦点を当て、実験と数学的モデリングの両方を実施。イタリアITM研究所で開発されたモデルを検証し、温度や圧力などの影響を解析。さらに、PEM燃料電池と統合したCHPシステムの熱力学モデルを構築し評価した。

Shaanika S, Boellinghaus T, Sobol O +4

本研究では、水素輸送用途を想定し、オービタルTIG溶接された316Lステンレス鋼管の破裂試験を実施。高圧水素(1000 bar, 150°C, 21日間)で予充填した試験片と非充填の対照群を比較した結果、予充填材の破裂圧力は約2-8%増加し、典型的な水素脆化は観察されなかった。延性破面形態が維持され、グリーン水素用途への適合性が示唆された。

Özalp E, Bulut M

本研究は、AEM水電解システムの数学的モデリングを行い、実験室に近い結果を得た。MATLABを使用し、数値シミュレーションにより水素生成挙動を再現。モデリングが不足している分野に貢献する。

Puszkiel, Julián Atilio

本論文は、水素化物を用いた水素貯蔵とCO2変換技術の概要を提供。金属水素化物は常温常圧付近で高密度水素貯蔵が可能で、再生可能エネルギーシステムと統合することでカーボンニュートラルに貢献する。合成・特性評価から実用化までの事例を示し、環境調和型水素技術への移行の可能性を論じている。

Tengyu Ma, Jiaqi Yi, Huimin Zhang +2

本研究は、太陽熱駆動バイオマス・メタン共ガス化とパラジウム膜による水素分離を組み合わせた新規水素製造システムを提案する。副産物の高温高圧CO2蒸気を重質原油の回収に利用し、追加のCCUSなしでCO2の地中貯留を実現。最適条件下で再生可能エネルギー利用率34.7%、エネルギー変換効率59.9%を達成し、低炭素水素製造の理論的・技術的基盤を提供する。

Zaman, Azrak, Dhar, Protik

本論文は、バングラデシュにおける太陽光由来のグリーン水素による化石燃料代替の可能性を技術・経済・環境・政策の観点から分析する。PEMとアルカリ電解装置の成熟度、コスト試算（LCOH約2.6～4.2ドル/kg）、小規模パイロットから産業規模へのスケールアップ計画を示す。政策枠組みと補助金により国内サプライチェーン構築を提案し、SDG7、9、13への貢献を強調する。

Murali Krishna Pasupuleti

本論文は、グリーン水素システムを社会技術インフラとして捉え、研究・モデリング・ガバナンス・導入の統合的フレームワークを提示する。統計モデリング、機械学習、デジタルツイン、政策ガバナンス等を横断し、透明性と再現性を重視する。多地域への適用可能性を持ち、研究者・実務家・政策立案者を対象とする。

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。

Bulfaro, Isabella, Sánchez, Anna, Fadul‑Bonamusa, Mikel +5

非熱プラズマメタン分解（NTP MS）の初の予測的LCAを実施。ノルウェー、ドイツ、スペイン、フランスでの水素・炭素製造経路と比較。NTP MSは温室効果ガス排出量が0.76～3.33 kgCO2eq/kgH2で、2050年には従来の水蒸気改質比最大92%削減。触媒不要で固体炭素利用が排出削減に寄与。EUの低炭素水素政策への示唆。