NIKKEI——日本經濟新聞中文版

       日本東京工業大學將開始新的煉鐵技術“碳迴圈煉鐵”的驗證實驗。使用一氧化碳替代煤炭，回收産生的二氧化碳並重新作為一氧化碳使用。為了實現鋼鐵脫碳，氫氣的使用備受關注，但仍面臨很多課題。繼高爐、電爐、氫氣之後的“第4種技術” 能否成為新選擇？

       回收二氧化碳重新作為還原劑使用

       在東京工業大學的東京大岡山校區內的“零碳能源研究所”一角，正在建設高達數米的實驗設備。這是碳迴圈煉鐵的正式實驗設備，計劃于2023年度上半年投入使用。

日本國內企業的鋼鐵廠

       碳迴圈煉鐵不使用煤炭和氫作為從鐵礦石提煉鐵的還原劑，而是使用一氧化碳。把這個過程中排放的二氧化碳電解成氧氣和一氧化碳，再將提取的一氧化碳重新作為還原劑使用。運用東工大推進開發的特殊裝置來進行電解。使用的電力也不用化石燃料，因此可以大幅削減二氧化碳排放量。

       在實驗室層面已確認基礎反應沒有問題。將從2023年開始實施包括實際煉鐵在內的驗證實驗。同時還會推進與企業合作。據東工大教授小林能直介紹，同樣的煉鐵方法達到實證水準，從全世界來看也屬於首次。

       日本制鐵、JFE鋼鐵及神戶制鋼所主要使用高爐法，以煤炭作為還原劑，因此會大量産生二氧化碳。在來自能源的二氧化碳排放量當中，鋼鐵佔到整個産業界的4成。鋼材還有著用於很多産業的産品特性，煉鐵脫碳對整個日本推進脫碳都至關重要。

       氫氣煉鐵和煤炭一樣産生發熱反應

       在減排技術中，用氫氣直接還原煉鐵作為中長期的核心技術而受到期待。通過用可再生能源製備的“綠氫”還原鐵礦石時，這一階段不産生二氧化碳。實際上，歐洲等地已有部分企業開展實用化。

       不過，氫氣煉鐵還存在很多課題。最大的缺點是會産生吸熱反應。用煤炭還原屬於發熱反應，因此會連續發生還原，但使用氫氣時還需要另外加熱爐子。從爐子中産生的鐵跟高爐不同，是固體狀態，為了進行加工，還需要熔化工序。加熱爐子和熔化鐵使用的能源和設備將推高成本。

       還有一個問題是，在可再生能源成本高的日本，不確定能否以實用價格水準穩定採購綠氫。