論文・プレプリント

Musarat Shahin, Abdul Haseeb Mohsin, Aiman Bibi +11

本レビューは、再生可能エネルギー駆動の電気化学・光電気化学的手法による持続可能なアンモニア製造技術を概説する。特に、濃縮太陽光下での光電気化学的水素生成と溶融塩電解によるアンモニア合成を組み合わせた統合プロセスを検討。水素生成速度とアンモニア収率は温度と電解質組成に強く依存し、本アプローチは低炭素アンモニアの安全かつスケーラブルな製造を可能にする。

David Calderón, Isaías González, Antonio José Calderón

本論文は、60.6kWの太陽光発電と30kWのPEM電解槽を統合したグリーン水素生成・貯蔵パイロットプラントの実装と運用を報告する。オープンソース技術に基づく監視システムの開発と実運転条件下での実験データを提供し、グリーン水素実証の前進に貢献する。

Amjad Ali, Tahir Rasheed, Jamile Mohammadi Moradian +5

本論文は、炭素フリーエネルギーキャリアと循環型炭素原料を4つのクラスに分類する枠組みを提案。水素・アンモニアキャリアを熱力学・経済性・ライフサイクルで評価し、アンモニアが水素キャリアとして有望である一方、NOx生成や燃料電池耐久性に課題があることを指摘。カーボンニュートラルな酸素化物（e-メタノールなど）が移行的役割を果たすと結論づける。

Roksana Yasmin, Md. Nurun Nabi, A.K. Azad +1

本総説は低炭素水素の生産・貯蔵技術と、不確実性を考慮したDCマイクログリッドのエネルギー管理に関する最新の進展をまとめる。水素サプライチェーン全体の最適化とシステム統合に焦点を当てている。

Siyuan Liu, Rongrong Zhai, Li J +2

風力・太陽光・水素を統合したマルチエネルギー供給仮想発電所（WSH-MESVPP）に対し、エネルギー市場と予備力サービス市場の同時最適化を実現する低炭素経済的スケジューリング枠組みを提案。年間シミュレーションにより、経済性9.32%向上、CO2排出4.85%削減、再生可能エネルギー利用率4.9%向上を実証。予備力調達における重要設備の特定と改善策を提示。

V. S. Iorio, M. Pedrazzoli, G. Sala +2

本論文は、メタン熱分解によるターコイズ水素製造の技術・経済性を評価し、固体炭素副産物の価値化に焦点を当てる。炭素副産物はセメント、アスファルト、製鋼、土壌改良などへの大量利用が可能だが、高純度用途には追加処理が必要。熱分解炭素の品質を商業カーボンブラック等と比較し、低コストで循環型の水素製造実現には炭素価値化が不可欠と結論づける。

Faten Kassabi, Slah Farhani, Faouzi Bacha

本論文は、グリーン水素生産を目的とした潮力タービンシステムのモデリングと制御手法を提案する。エネルギー抽出と電気分解への変換効率の最適化に焦点を当てている。

J. Tarra, S. Gowthami, R. Swetha +6

本研究は2,535地点のデータを用いて、都市レベルでのグリーン水素生産量の主要決定要因を解析。再生可能エネルギー補完性指数（RCI）とエネルギー-水素変換効率指数（EHCI）という2つの物理誘導指標を導入し、線形回帰モデルが高い精度（R²=0.9989）で予測可能であることを示した。SHAP分析によりEHCIが最も重要な予測因子であり、設備容量拡大よりも効率改善が効果的なレバーであることを明らかにした。

L. Santana, F. Pessoa, Ana Barbosa-Póvoa

本研究は、グリーン水素サプライチェーン（GHSC）の設計において、経済的側面と社会的持続可能性を同時に考慮する数理計画モデルを提案する。太陽光発電、風力発電、PPAをエネルギー源とし、パイプラインとトラック輸送を比較。ブラジル・バイーア州の事例分析から、経済性と社会指標のトレードオフを明らかにし、政策立案者や企業にバランスの取れた戦略を提供する。

Niklas Groll, Gürkan Sin

本研究では，変動するグリーン水素供給に直接結合する負荷フレキシブルなハーバー・ボッシュ（HB）プロセスの設計手法を提案する。高負荷（100%）と低負荷（10%）の2,000設計をスクリーニングした結果，両負荷で動作可能なのは1,100設計のみであり，多変数相互作用の考慮が必要であることを示した。経済分析では，柔軟運転によりアンモニアの均等化コスト（LCOA）を約5.8%削減し，主に高電力価格時に水素生産を抑制することで達成される。HB設…

Matthias Maier, Sungho Shin, Simon Roussanaly +1

本研究は、バイオマスガス化とCCSを組み合わせたネガティブエミッション水素サプライチェーンのコスト最適化モデルを提案する。ノルウェーからドイツへの水素輸出とCO2隔離を対象に、輸送モードやインフラ配置を検討した結果、圧縮水素より木材チップ・CO2の海上輸送が低コストで、CO2回収率30%超で正味排出量がマイナスとなることを示した。

SeyedJalal SeyedShenava, Peyman Zare, Amir Mohammadian

本論文は、電動スクーターフリートを可搬型貯蔵として活用するカーボンニュートラル水素エネルギーコンソーシアムの最適化に、スタッケルベルクゲームを用いたデジタル意思決定インテリジェンスを提案する。ゲーム理論により参加者間の戦略的相互作用をモデル化し、水素の持続可能な利用と炭素削減を目指す。

Gaetano Iaquaniello, Gabriele Centi

本論文は、低炭素水素製造技術を比較するための水素エネルギー効率指標を提案し、炭素ネガティブ技術の可能性を評価する。様々な水素製造経路のエネルギー効率を定量化し、二酸化炭素回収・利用・貯留（CCUS）との統合による炭素ネガティブ性を分析する。

Julián Atilio Puszkiel

水素を固体のハイドライドとして貯蔵する技術は、高効率・コンパクトで安全な水素貯蔵を実現し、CO2転換とも組み合わせられる。本総説では、ハイドライド系材料の設計と再生可能エネルギーシステムの開発について概説し、水素社会実現への可能性を示す。

Bernabeu Santisteban, Andrés, Dadjo Tavakoli, Saman, del Pozo Gonzalez, Hector +3

本論文は、周波数支援モード（FSM）および仮想同期メカニズム（VSM）運転下での水素電解装置（HE）の動的挙動を分析するハイブリッドモデリング手法を開発した。17.5MWのSiemens Silyzer 300をベースにしたケーススタディでは、セル効率が76.32%～99.71%であること、およびFSM/VSM起動により水素出力の変動や熱ストレスが生じることが示された。提案手法は、大規模水素生産と系統安定性の最適化に寄与する。

Hossam AbdelMeguid

本研究は、24時間安定供給可能なグリーン水素（Firm Green Hydrogen）の3つのアーキテクチャ（熱ルート、電気ルート、ハイブリッド）を技術経済的・熱力学的・環境的に比較するモデルを提示する。空間的に詳細な分析により、各地域での最適な選択をマッピングする。

Huang Z, Yu M, Xie Y +1

本論文は、インジウムドープNiCo層状複水酸化物（In-NiCo LDH）を電着法で合成し、水電解による水素製造における高い二機能触媒活性を示した。最適組成In1.0-NiCo LDHは、OERで215 mV、HERで180 mVの低過電圧（100 mA cm⁻²）を達成し、100時間の長期安定性を実証した。構造解析によりIn³⁺の格子間ドーピングが活性サイトを創出する機構を解明した。

Mohamed Al-Mandhari, Lisa Morton, Shanza Neda Hussain +3

本研究は、英国の貯水池に浮体太陽光発電（FPV）とグリーン水素製造を統合し、電力・暖房・運輸部門の脱炭素化を評価。PVsystとHOMER Proを用いたシミュレーションにより、最大で年間約61GWh（Killington）と20GWh（Drift）の発電、さらに最大約869,149kg/年（Killington）の水素製造が可能であることを示した。水素は発電、熱供給、輸送用燃料として活用でき、貯水池の蒸発抑制効果も示唆された。

B. Lawan, L. Umdagas, A. Abubakar +1

本論文は、アルカリ環境下での水素発生反応(HER)と酸素発生反応(OER)の両方に活性を示す非貴金属二機能触媒の設計について報告している。貴金属を使用しないためコスト削減が期待でき、グリーン水素製造の効率化に寄与する可能性がある。

Jia Cheng, Yanhui Tang, Yang Xiang +6

本研究では、PdAu2/Ni1-xO触媒を用いたエチレングリコール酸化反応（EGOR）により、工業電流密度で安定動作する電解システムを開発した。実験と計算により、Ni1-xOがOH種を供給し、AuとPdがO-HおよびC-H開裂のエネルギー障壁を低下させる相乗メカニズムを解明。kWレベルのスケールアップにも成功し、エネルギー効率の高い電解製造パラダイムを提供する。