鉄鋼は現代社会に欠かせない素材であり、建物から自転車まであらゆるものに使われていますが、CO2排出量が非常に多い素材です。
鉄鋼業の脱炭素化における最大の飛躍は、エネルギー源と生産方法から生まれ、将来的には低炭素技術へと向かっていきます。
原料の現地調達を進めることで、欧州の鉄鋼生産におけるカーボンフットプリントを大幅に削減することができます。
鉄鋼は、建物から自転車まであらゆるものに使われる、現代社会に欠かせない素材であり、CO2排出量が非常に多い素材です。その生産は、約EU全体のCO2排出量の5%、世界全体の約7%を占めています。
私たちは鉄鋼なしでは生きられません。では、どうすればそれとともに生きていけるのでしょうか。大きな見返りをもたらすグリーンスチールに向けて、大規模で、高コストかつ複雑な飛躍が必要です。同時に、より環境に配慮した鉄鋼へと向かうために、より小規模で、より容易かつ迅速な一歩を踏み出す必要もあります。
ガス灯から電灯への移行のような大きな変化は、実施に数十年を要し、大規模な新たなインフラを伴う場合があります。しかし、漸進的な改善も、単純で低コストに導入できるにもかかわらず、大きな効果をもたらすことがあります。その一例が燃焼効率の最適化です。天然ガスに適量の酸素を混ぜ合わせると、現代のコンロのような高温でクリーンに燃える青い炎が得られます。一方、調整されていないバーナーでは、すすを多く含む黄色い炎になります。
十分な一歩を積み重ねれば、山に登ることができます。大切なのは、その一歩が正しい方向に向かっているかを確認することです。
欧州グリーンディールが行動を促す
欧州グリーンディールは、各産業に対し、自社のプロセスやサプライチェーンを見直し、CO2排出がどこで発生しているのかをより正確に把握し、全体的なカーボンフットプリントを削減する方法を検討するよう促しています。テクノロジーはこの取り組みの重要な推進力であり、企業が自社の事業だけでなく、サプライチェーン全体から必要なデータを収集するのを支援しています。 企業は、自社の取り組みが正しい方向に向かっていることを把握するためにデータを必要としています。
鉄鋼業においては、エネルギー源と生産方法による脱炭素化が最大の飛躍となり、将来的には、石炭を燃料とする高炉（BF）に代わり、水素を用いた直接還元鉄（DRI）製造などの低炭素技術へと移行していくことが見込まれます。
欧州の鉄鋼生産の約60%は、鉄鉱石から高炉（BF）で鉄を製造する方式に基づいており、鋼材1トンあたり約1.9トンのCO2が排出されています。残りの40%は、天然ガスを燃料とする直接還元鉄（DRI）によるもので、一部では原料としてリサイクル鉄スクラップを使用しています。その結果、鋼材1トンあたりのCO2排出量は1.4～0.4トンと、より控えめな水準になっています。重要な点として、リサイクル材を用いたこのより循環型のプロセスは環境負荷が低いものの、得られる金属は品質が劣るとみなされており、特定の用途にしか適していません。
グリーン水素がグリーンスチールを後押しする
グリーンスチールへの最大の飛躍を実現するには、DRI設備で天然ガスを水素に置き換える必要があります。ただし、どのような水素でもよいわけではなく、「グリーン」水素でなければなりません。現在、水素の大部分は次のような工程で製造されています。天然ガスを使用する工程です。これは「グレー」水素として知られています。DRI設備を真にグリーン化するには、風力や太陽光などの再生可能エネルギーによる電力と水を用いた電気分解によって製造されたグリーン水素を供給する必要があります。
欧州の次世代鉄鋼生産は、まさにこの点に焦点を当てています。グリーン水素とDRI製造回路を用いることで、高炉の使用により生じる鋼材1トンあたり約1.3トンのCO2の差を縮小することが目標です。この大規模な転換には、製鉄所、水素電解装置、追加の再生可能エネルギー源への、1,800億ユーロを超える投資が必要になると見込まれています。
1,800億ユーロは非常に大きな投資額です。特に金利が高い環境下でこれほどの巨額の資本を動員するには、政府の支援、規制上の圧力、企業の大胆な取り組みが複雑に絡み合うことが求められます。この取り組みはすでに進められていますが、完了までには数年を要します。
その間、私たちにはどのような一歩を踏み出すことができるでしょうか。
これは、欧州で2番目に大きな鉄鉱床を operating している Aethel Mining が最近投げかけた問いです。Aethel Miningは、世界経済フォーラムのグローバル・イノベーターであり、過去にはテクノロジー・パイオニアにも選ばれたDoraeのソフトウェアを使用して、日々の業務の大部分と製品計画を管理しています。Aethel Miningは、Doraeで取得した情報（機械の稼働時間から研究所の検査結果、物流の動きに至るまで）を用いて、自社の事業および潜在的な流通経路におけるカーボンフットプリントを、鉄鋼の他のサプライチェーンと比較して算出しました。
その結果、欧州の鉄鋼生産におけるカーボンフットプリントは、原料の現地調達を進めることで大幅に削減できるという知見が得られました。
世界の鉄鋼の多くは中国で生産されています。鉄鉱石を銑鉄に、さらに鋼材に転換するために必要なエネルギーに加え、鉄鉱石は加工地に運ばれる必要があります。ブラジルから中国へ鉄鉱石を運ぶ、効率的に運航されたケープサイズ船の往復航海は約90日を要し、ほぼ3,500トンの重油を消費します。これは、航海に伴うおよそ1万0,500トンのCO2排出と、鉱石から生産される金属1トンあたり0.11トンのCO2排出に相当します。
この排出負荷の削減は大きな飛躍ではないかもしれませんが、意味のある一歩です。欧州の中心部で産出される鉄鉱石を供給することで、Aethel Miningは欧州の鉄鋼生産におけるCO2削減に貢献できます。0.11トンは、新たなエネルギーおよび産業インフラが目標とするCO2排出削減量のごく一部にすぎませんが、数年後ではなく今すぐ実行でき、1,800億ユーロもの費用はかかりません。むしろ、輸送コストを削減でき、近接性はより信頼性の高いサプライチェーンにつながります。
1800年代にファラデーとブンゼンが行ったように、私たちは情報を収集・結び付けることで、火の扱いや供給業者の選定といった基本的な事柄においても漸進的な改善を実現できます。テクノロジーは、情報の網をより広く深く張り巡らせ、より速く動くことを可能にします。そうすることで、数十年かけて大きな飛躍に取り組む一方で、持続可能性に向けたより小さな一歩を今すぐ踏み出すことができます。
