論文・プレプリント

Dengguo Lai, Xiaoxiao Chen, Zhaohui Chen +10

本レビューは、バイオチャーをギガトンスケールで生産するための熱化学変換技術とプロセス工学を包括的に評価。各種リアクター構成の利点と限界を論じ、商業的に実証されたプロセスを紹介。スケールアップの課題として熱・エネルギー管理、環境影響、市場動向、CDR効果を分析し、次世代技術の研究開発方向性を提示。気候変動緩和に向けたバイオチャーのグローバル展開加速を目的とする。

Joel Stockill

本論文は、2024年10月に操業開始したオーストラリア初の大規模陸上CCSプロジェクト「Moomba CCS」の初年度の注入実績を地下の観点からレビューする。5本の注入井を通じて枯渇したToolachee貯留層にCO2を圧入し、圧力モニタリングや受動地震観測などのデータから安全な貯留が確認された。本プロジェクトはオーストラリア国内の他のCCSプロジェクトへの知見を提供し、効果的なモニタリング手法のベンチマークとなる。

Michell A. Jiménez-Caballero, Johaira M. Ariza-Villamizar, Juan D. Arzuaga-Paternina +2

本研究では、コロンビアの中マグダレナ渓谷を対象に、サトウキビバガス由来のアミン官能化活性炭（AAC）を用いたCO2回収・利用システムを実験室規模で評価した。AACは高い比表面積を持ち、Co-Mn触媒と組み合わせることで液体炭化水素への選択性が向上した。この結果は、バイオベース炭素材料がCCUSシステムの性能向上に寄与する可能性を示すが、実用化には反応速度や触媒安定性の検討が必要である。

Yi-Xiang Wang, Shuai Wang, Fanshu Ding +9

本論文では、アミンを担持したセピオライト/カーボンエアロゲル複合材料を開発し、直接空気捕集（DAC）に適用した。導電性フレームワークにより、太陽熱および電気熱を用いた効率的なCO2脱着を実現し、DACのエネルギー効率向上に貢献する。

Zizhuo Xiang

本論文は、低温CO2注入が高温貯留層に及ぼす地盤力学的影響を解析し、従来の圧力のみに基づく評価では断層安定性を誤評価する可能性を指摘。圧力-温度安定性図を導入し、安全な運転範囲を可視化する手法を提案。オーストラリアのクーパー盆地を事例に、熱収縮による応力変化が重要であることを示す。

Elín Valsdóttir, James Rice, Helga Ögmundardóttir

本論文は、アイスランドのCodaターミナルCCSプロジェクトへの地域住民の抵抗を、手続き的公正の観点から分析。2024年5月～2025年2月の民族誌的調査（インタビュー13件、参加観察、ソーシャルメディア分析）に基づき、反対の主因が技術自体ではなく、透明性の欠如や意思決定からの排除にあることを示す。CCSの成功には技術的正当性だけでなく、民主的な正当性と参加型プロセスが必要であると論じる。

D. Venkateshwar Rao

本論文は、水素エネルギーとCCUS技術の統合による低炭素エネルギーシステムの可能性を検討。水素の製造経路とCCUSの統合が、化石燃料由来水素の排出削減に有効と結論。課題と機会も整理。

Julio Friedmann, Tetsu Murayama, Gavin Rennick +3

本パネルでは、豪州が世界最大級のCCUSプロジェクトと地質貯留資源を有する一方、気候政策の変動が技術の普及に与える影響について議論。業界リーダーが豪州のリーダーシップ実現の可能性と課題を探る。

Zhaoxin Ji, Chen Wang, Youhong Guo

本レビューは、二酸化炭素回収技術におけるポリマーゲルの分子設計、形態制御、デバイス統合に関する最新の進歩をまとめた。ポリマーゲルは従来の吸着材に比べ、高表面積と調整可能な相互作用を持ち、エネルギー効率の良いCO2回収を実現する可能性がある。課題は実用化に向けた耐久性とスケールアップである。

Rendra Hakim Hafyan, Jhuma Sadhukhan, Marina Ramírez-Moreno +2

CO2を利用した炭酸リチウム製造プロセスの事前LCAを実施。従来法と比べてCO2排出量を大幅削減できる可能性を示した。リチウムイオン電池のサプライチェーン脱炭素化に貢献する。

Leandros Paschalidis, Kai Fabian Kruber, Simon Müller +1

本稿は、炭素回収プロセスにおける蒸気障壁の設計制約に着目し、低温再生を実現する経路を検討する。CCUSの効率向上に寄与する可能性がある。

Ofira Ayalon, Miriam Lev-On, Daniel Madar +2

本論文は、イスラエルの天然ガス由来燃料代替施設へのCCS導入について、コストと排出削減量を定量的に比較する。メタノール生産ではCCUにより50%削減可能だが全体の0.25%に過ぎず、GTLでは低コストで1.5-3%削減、大規模発電所では30%削減可能だがコスト高。政策提言として炭素価格や長期的な貯留投資の必要性を強調している。

Istekova S, Logvinenko A, Kairov D +4

本論文は、カザフスタン南部のZharkent窪地におけるCO2貯留の可能性を評価する。地震探査と坑井データを用いて3次元地質モデルと流体力学モデルを構築し、ジュラ紀帯水層が貯留に適することを示した。長期注入シミュレーションにより、経済性評価を含む最適貯留戦略を提案し、2126年までのCO2貯留ポテンシャルを定量化した。

Ziqiong Hui, Dong Feng, Wenbo Zhao +4

本総説は、温室効果ガス（CO2、CH4、SF6、CF4）吸着・分離のための金属有機構造体（MOF）複合材料の最近の進歩をまとめた。MOF単体の課題（水安定性、圧力損失、物質移動）を克服するため、炭素材料、ポリマー、金属酸化物などとの複合化戦略を体系化し、構造-性能相関と相乗メカニズムを解析。さらに、スケーラブル合成や実条件での分離性能など今後の課題と方向性を示した。

T. C. Gillow, I. Otaraku

本レビューは、アルキルアミンイオン液体（AIL）を用いた天然ガススイートニングとCO2鉱物化の統合プロセスを技術的に評価。AILは従来のアミン法に比べ低蒸気圧・高熱安定性を有し、高温（328-366K）でのCO2吸収と鉱物化（KOH/CaO使用）で高い転換効率を示すが、合成コストや粘度、長期安定性の課題が残る。

Xiaojun Xue, Zhiyu Wang, Lixing Zheng +2

本論文は、石炭火力発電所から回収したCO2と水素を用いてメタノールを合成する低炭素システムの技術経済分析を実施。システムのコスト、エネルギー効率、CO2削減効果を評価し、実現可能性を検討した。結果、特定条件下で経済性が有望であることを示した。

N. Kiruthika, M. Kamaraj, J. Aravind +3

本レビューは、ナノ材料（MOF、ゼオライト、カーボンナノチューブなど）を用いたCO2回収・利用（CCU）技術の現状を整理。高表面積や調整可能な細孔構造により、従来の課題（高エネルギー消費、低選択性）を克服する可能性を示す。再生可能エネルギーとの統合や分散型炭素管理への応用も議論。一方、材料安定性やスケーラビリティ、コスト面での課題が残る。

Peng Bian, Qinchen Meng, Xianyin Yu +3

本レビューは、統合的二酸化炭素回収・利用（ICCU）技術の最新動向を体系的にまとめたものである。従来の分離型プロセスと比較して、ICCUは中間工程を削減し、炭素利用効率を向上させる。溶媒吸収と固体吸着の2つの回収経路、および逆水性ガスシフト、メタン化、ドライリフォーミングなどの変換経路を詳述し、光触媒や非熱プラズマなどの非在来型エネルギー支援戦略の可能性を探る。鉄鋼、セメント、発電などの炭素集約型産業への適用を展望し、マルチスケール機構…

Chlela S.

本論文は、ネットゼロエネルギーシステムにおいてバイオエネルギーCCS（BECCS）を導入する場合の水使用への影響を検討する。水資源制約下でのBECCSの持続可能性を評価し、政策への示唆を提供する。

Jing Han, Zhe Zhou, Zhaolong Ge +2

本研究は、深部瀝青炭におけるCO2の相状態（超臨界、気体など）が水置換挙動に与える影響をマルチスケールで調査した。石炭層へのCO2貯留の効率と安全性評価に貢献する。