論文・プレプリント

Enoch Temiloluwa Olonade, M. Oladosu, M. Abah +3

本レビューは2020〜2025年の文献を基に、グリーン水素の製造・貯蔵、AI活用のスマートグリッド管理、磁場・慣性閉じ込め核融合の現状を整理する。再エネ水素ネットワークと核融合支援発電を組み合わせ、電力網の信頼性向上と水素バリューチェーン全体の排出削減を図る統合構想を提示する。資本コストや電解装置劣化、核融合の技術的未成熟などの障壁と政策・研究優先事項を論じる。

Tahani S. Alotaibi

再生可能エネルギー由来の水素をハーバー・ボッシュ法でアンモニアに転換し、LNG冷熱回収を組み合わせた併産システムを提案。人工ニューラルネットワーク（ANN）と多目的遺伝的アルゴリズム（MOGWO）を組み合わせ、技術経済的な最適化を行う。グリーンアンモニアのコスト低減とエネルギー効率向上の可能性を示す。

Liliya E. USACHEVA, Svetlana Valerievna Ratner, Valerii V. IOSIFOV

ロシア、EAEU、BRICS、SCOにおける低炭素水素市場の規制・制度条件を比較分析した研究。ロシアは戦略的枠組みは整備されているが、中国・インド・ブラジル・UAEに比べ実装・認証・経済的インセンティブで遅れている。EAEUには統一基準や相互認証、共通タクソノミーが欠如し、BRICSは国内産業需要の構築に注力している。競争力は資源ポテンシャルよりも制度環境の成熟度に依存すると結論づける。

David Tomić, Kristina Radinović, Guilherme R. R. Amaral +4

本論文は、太陽光・風力・水力・地熱による水電解と、バイオマス由来の熱化学的・生物的プロセスを含む再生可能水素の生産経路を比較評価した。太陽光・風力ベースの電解が技術成熟度・拡張性・コストのバランスで最も有利で、均等化コストは約3.8〜11.9 USD/kg H2と報告されている。バイオマス系は効率が高いが材料・持続可能性の制約があり、洋上風力電解などの新興技術は長期的潜在力を持つが成熟度が低い。

Edoardo Rossi, Giorgio Vilardi

直接還元鉄（DRI）シャフト炉を一次元モデルで解析し、還元ガスを合成ガスから水素、さらにアンモニアへ切り替えた際の炉内反応・温度・還元挙動を比較した研究。鉄鋼業の脱炭素経路として注目される水素還元製鉄の実現可能性を、プロセスシミュレーションの観点から定量評価している。

Ahmadullah Hridoy, Mohammad Tawfiqur Rahman, Rafid Bin Siddique +2

希土類金属系光触媒を用いた光触媒水素製造の最近の研究進展をまとめたレビュー。太陽光と水からグリーン水素を得る材料設計・効率向上の動向を整理する。水素製造コスト低減や脱炭素技術の実装可能性に関わる基礎的知見を提供する。

Mariam El Jamal, Sayan Das, Mine Güngörmüşler

本研究は、トルコとハンブルク間の国際海運貨物ルートを対象に、水素コリドー導入の実現可能性をAHPとTOPSISによる多基準意思決定分析で評価した。技術・運用・経済・環境の各要因を統合し、エンジン数や給油停止、港湾近接性などの運用要因が経路適合性を最も左右することを示す。政策目標だけでは水素採用は保証されず、運用要件を踏まえた経路計画が不可欠だと結論づける。

Precious Agburuga

本論文は、太陽光・バイオマス・天然ガス資源に恵まれたナイジェリアの水素ポテンシャルを包括的に評価する。グリーン・ブルー水素の生産技術、インフラ整備状況、政策環境を分析し、脱炭素化・オフグリッド電源・持続可能な輸送への水素の役割を論じる。規制の空白や戦略的投資、官民連携の必要性を指摘し、世界水素市場での主要プレイヤー化の機会と課題を示す。

Fawad Khan, Arshad Ali Khan, Zarar Khan +4

本研究は、パキスタン国内で入手可能な部材を用い、無触媒のSS-316L電極と30wt%NaOH電解液によるアルカリ水電解HHO発生装置を設計・製作し性能を評価した。12V・22A入力で水素0.01L/s、システム効率41%を達成し、商用アルカリ電解（65〜75%）やPEM（70〜82%）を下回るが、低コストで完結する再現可能なベースラインを提示した。単一測定であり不確実性評価は今後の課題と明記している。

K. Bhat, Ashish Srivastava, M. Tabakovic

本研究は、相互接続された再生可能エネルギーコミュニティ（REC）間の水素ネットワークを技術経済的に最適化するMILPフレームワークを提示する。再エネ発電・蓄電池・水素製造貯蔵・パイプライン／トラック輸送・中央ハブ輸出を統合し、代表日クラスタリングで計算負荷を低減する。中央欧州を模した4つのRECのケースでは、5つのパイプライン回廊のうち3つが経済的に正当化され、輸送水素の99.3%をパイプラインが担い、中央ハブの輸出収入は年46万ユーロ…

Sefiu Olaitan Amusat, Kabir O. Otun, Dieketseng Tsotetsi +4

本レビューは、MOFとデュアルカーボン材料の複合化による電気伝導性・構造安定性の向上を整理し、電気化学的エネルギー貯蔵、水素発生反応（HER）、炭素回収・変換、環境修復の4領域での応用を概観する。MOF単体の導電性・脆性の限界をグラフェンやカーボンナノチューブで補う設計指針を示し、循環炭素経済に向けた多機能材料プラットフォームの展望を提示する。

Khan M.I.

GCC諸国における水素経済の現状・課題・展望をSWOT分析で整理した研究。産油国が脱炭素時代に水素輸出で競争力を維持できるか、政策・インフラ・技術面の強みと弱みを評価する。日本が水素輸入国としてGCCと連携する際の示唆も含む。

Hatun Korkmaz, Buğrahan Alabaş

本研究は、EU加盟国スペインとEU候補国トルコの水素政策をSWOT–AHP–TOPSISの統合フレームワークで比較評価した。公開データの指標を用いた分析の結果、スペインがトルコより水素政策の総合性能で優位にあることが示された。経済競争力、規制支援、技術開発、インフラ能力が政策成果を左右する重要要因として特定されている。

I. Verbytskyi, A. Blinov, Dimitri Vinnikov

EUの脱炭素化を背景に、再エネ大量導入下での季節間エネルギー貯蔵手段として水素の実現可能性をエストニアの実住宅データで評価した研究。電池と水素の日次・季節間構成を技術経済比較し、水素発電時の廃熱を住宅暖房に活用することが経済性成立の鍵だと示す。

Alassane Kaboré, Adélaide Lareba Ouédraogo, Kokou Prosper Semekonawo +3

ブルキナファソの公共建築物を対象に、太陽光・蓄電池・グリーン水素を組み合わせたハイブリッドシステムをMATLAB/Simulinkで動的シミュレーションし、技術・経済性を評価した。自家消費率98.7%を達成し、LCOEは0.095USD/kWh、LCOHは21.544USD/kg。蓄電池と水素の併用が単独構成より必要貯蔵容量を大幅に削減できることを示した。

Yu-Hua Tan, Jun-Qi Guan, Xiu-Yang An

本レビューは、再エネ由来グリーン水素の製造・貯蔵システムにおける変動運転条件の分類と、それが効率・安定性・持続可能性に与える影響メカニズムを整理した。機器単体およびシステム協調制御について、機構駆動・データ駆動・ハイブリッドモデリングの進展と階層的協調制御の実装例を2020〜2026年の研究から概観する。MW級実証事例を踏まえ、大規模展開を妨げる技術的ボトルネックと今後の最適化方向を示す。

Hajar Bouayad, J. Sabor

モロッコ・ワルザザートの病院向けに、太陽光発電・PEM電解・パイプライン貯蔵・燃料電池を統合したグリーン水素システムを設計。粒子群最適化で機器容量を算出し、1日159kgの水素需要を満たす構成を提示した。設置費は約821万ユーロ、水素平準化コストは約13.67ユーロ/kgで、太陽照射変動への感度は限定的だった。

Julia Wieczorek, Diego Ramón Lobato-Peralta, Paweł Stelmachowski

本レビューは、電極触媒のエネルギー変換・貯蔵に用いる炭素系材料の表面を、プラズマ処理で機能化する手法を体系的に整理する。ガス組成・電力・圧力・処理時間などのパラメータが、ヘテロ原子ドーピング、欠陥制御、表面官能基導入に与える影響を論じ、酸素還元・酸素発生・水素発生反応への効果を評価する。無溶媒・迅速・資源効率の高い手法としての利点と、再現性・スケールアップ・標準化の課題、今後のオペランド診断や単原子触媒への展望を示す。

M. Langhorst, Romain G. Billy, Xingqiang Song +1

本研究は、従来の高炉・転炉法から水素直接還元鉄（H2-DRI）・電気炉（EAF）製鉄への転換を、プラント単位の将来予測的物質フロー分析（MFA）で評価した。スウェーデンの事例では、H2-DRI-EAF経路でGHGを最大89%削減できる一方、電力使用量は最大18倍に増加する。資源効率対策を組み合わせると水素需要を10%、電力需要を20%削減できることを示した。

Santiago Felipe Romero-Paredes, Carlos Daniel Campoverde-Pillajo, Dennis Alfredo Peralta-Gamboa

本論文はグリーン水素研究の全体像を計量書誌学的手法とテーマ分析で整理したレビューである。研究動向・主要テーマ・地域分布を可視化し、脱炭素化における水素の位置づけを俯瞰する。個別の実証結果ではなく、研究潮流のマッピングを提供する点に貢献がある。