鉄鋼はエンジニアリング、建設、エネルギー転換に欠かせず、需要が増加している一方、世界の温室効果ガス（GHG）排出量の7%を占めている。
2030年までにほぼゼロ排出の鉄鋼を実現するには、意欲的で革新的な技術と、鉄鋼の購入者、生産者、実現技術を提供する企業間の協力が必要だ。
ブラジル、オーストラリア、スペイン、アラブ首長国連邦（UAE）のメーカーを含む複数の鉄鋼メーカーが、ほぼゼロ排出鋼への道を先導している。
国際エネルギー機関によると、鉄鋼は世界のGHG排出量の7%を占め、その量は年間35億トンに上る。排出の大半は、製鉄の主原料であり鉄鋼生産の70%を占める鉄に由来する。世界の鉄鋼生産の残り30%は、鉄スクラップを原料とする電炉によるものだ。「ミッション・ポッシブル・パートナーシップ」によれば、2050年までに鉄鋼需要は最大30%増加するため、鉄スクラップのリサイクルだけでは需要を満たせず、業界は一次鋼材の生産を続けなければならない。
しかし、2030年までに、意欲的な革新的技術の活用と、鉄鋼の購入者、生産者、実現技術を提供する企業間の協力により、規模を拡大してほぼゼロ排出鋼を実現できる。だが、生産プロセスには大きな障壁があり、コストを大幅に押し上げている。例えば、製鉄施設は建設費が高く、長期使用を前提に設計されているため、置き換えが難しい。
低炭素製品に上乗せされるグリーンプレミアムは、購入を検討する顧客の意欲を損ないかねない。鉄鋼メーカーは顧客がコスト負担の少なくとも一部を受け入れると確信できなければ、より環境負荷の低い生産工程への投資が難しくなる。さらに、ほぼゼロ排出鋼の生産に必要な技術がすべて商用化されているわけではない。一部の手法は開発の初期段階にあり、大規模導入の準備が整っていない。
鉄鋼生産のほぼゼロ排出を実現する方法の一つは、鉄の直接還元に水素を用いるなど、主要な工程を電化することだ。しかし、この移行には再生可能エネルギー源が必要であり、現時点では需要を満たせる規模に達していない。
ほぼゼロ排出鋼の実現に期待
H2 Green Steelのように高い意欲を持つ一部の鉄鋼メーカーは、ほぼゼロ排出鋼が実現可能であることを示す兆しを見せている。同社はスウェーデンのボーデンで、再生可能電力とグリーン水素を使う大規模なグリーン鉄鋼生産施設を建設中だ。そこで生産されるグリーン鋼は、従来の製鉄と比べて二酸化炭素（CO2）排出量を最大95%削減する。
同工場は2025年に鉄鋼生産を開始する予定で、自動車企業数社（ファースト・ムーバーズ連合の複数のメンバーを含む）が、今後数年間に同社から鉄鋼を購入するオフテイク契約を締結した。
ファースト・ムーバーズ連合の「Near-Zero Steel 2030 Challenge」は、世界経済フォーラムとGreenhouseが主催し、ボストン コンサルティング グループ、デロイト、ResponsibleSteel、RMIの協力を得て実施した、最近終了した世界的なイニシアチブだ。
この取り組みは、2030年までにファースト・ムーバーズのほぼゼロ排出の基準値を満たす最終鉄鋼製品を供給する企業、これらの鉄鋼製品の購入を目指す企業、そして鉄鋼生産の大幅な脱炭素化を可能にする技術を提供する企業を特定することを目的としていた。
このチャレンジへの応募109件のうち、Steel Supply Challengeには17件の応募があった。専門家パネルは、プロジェクトの成功可能性、技術の成熟度、排出基準値、拡張可能性に基づいて応募内容を評価した。
先導する鉄鋼メーカー5社
このチャレンジでは、すでにほぼゼロ排出鋼を実現した、または2030年までに実現する可能性のある有望な鉄鋼メーカー5社が明らかになった。木炭生産のための責任ある森林管理など、鉄鋼生産プロセス全体の持続可能性を確保するには、さらなる分析が必要だ。
また、プロジェクトが国際エネルギー機関のガイダンスに基づく、粗鋼1トン当たりのCO2排出量が400キログラム（kg）未満（スクラップ投入量0%）から50 kg未満（スクラップ投入量100%）という、ほぼゼロ排出鋼の基準を満たすことを確認するため、追加の監査も必要だ。これらの応募内容は、世界各地の鉄鋼メーカーが採用する意欲的な技術革新を示している。
これらの有望なSteel Supply Challengeの応募企業は、ファースト・ムーバーズ連合が拡充を進めるほぼゼロ排出製品のデータベース、First Suppliers Hubにも登録される。
石炭を持続可能な木炭に置き換える
ブラジルの一貫生産方式による長尺鋼材メーカーAço Verde do Brasilは、カーボンニュートラルな鉄鋼生産という節目を達成した。GHGプロトコルおよび世界鉄鋼協会が国際的に認める方法論に従い、Société Générale de Surveillanceの認証を受けている。生産工程で排出されるCO2は、鋼材1トン当たり60～100 kg以下だ。
年間生産能力60万メガトンを持つ同製鉄所は、マラニョン州北部に位置し、再生可能エネルギーを利用するとともに、原材料の循環利用に投資している。銑鉄の生産には、従来の石炭に代えて100%バイオ炭素を使用する。同社はまた、持続可能な木炭生産と自社向け銑鉄生産のため、植林ユーカリ林5万ヘクタールを保有している。
Gerdauも、鉱物炭に代えて木炭をバイオ還元剤として利用するブラジルの鉄鋼メーカーだ。ブラジル最大の鉄鋼メーカーであり、ラテンアメリカ最大のリサイクル企業でもある。同社は年間1,100万トンの鉄スクラップをリサイクルしている。また、森林面積25万ヘクタールを有する世界最大の木炭生産企業でもある。ミナスジェライス州のディヴィノポリス工場での鉄鋼生産では、2031年までに鋼材1メトリックトン当たりのCO2排出量を300～400 kgにする見込みだ。
水素を用いた鉄の直接還元
Hydnum Steelは、イベリア半島初のグリーン製鉄所だ。同社は、デジタル技術を活用した効率的でCO2を排出しない工場を開発し、鉄鋼業の脱炭素化に貢献することを目指している。現在は生産開始前の段階だが、2027年までにほぼゼロ排出鋼の生産を始める計画で、従来の高炉法と比べて炭素排出量をほぼゼロにし、1トン当たりのCO2換算排出量を98%削減することを目指す。
これを、再生可能エネルギー100%、グリーン水素、リサイクルしたスクラップ、水素を用いた鉄の直接還元の組み合わせによって実現する。Hydnum Steelはまた、製造工程で使用するため、雑排水や廃水を処理する技術的な水処理ソリューションも導入している。
一方、Green Steel of Western Australia（GSWA）は、この地域に持続可能な鉄鋼業を築くことを目指している。同社は、年間45万トンのグリーン鉄鋼リサイクル施設（オーストラリアで30年以上ぶりとなる製鉄所）をコリーの町に建設中だ。
電炉を基盤とする同工場は、電力を使って地元の鉄スクラップ50万トンをリサイクルし、オーストラリア国内および海外向けにほぼゼロ排出の鉄筋を製造する。操業開始は2026年の予定だ。GSWAはまた、西オーストラリア州中西部に、天然ガスと水素を利用する年間250万トン規模の直接還元鉄プラントを開発中で、輸出向けのグリーン鉄を生産する。同社は、この工場が西オーストラリア州のグリーン水素産業と鉄鋼産業を切り開く鍵になると考えている。
炭素回収と水素ベースの生産を活用
2016年、共同の取り組みが、UAE最大の鉄鋼・建材メーカーであるEmirates Steel Arkan、Alreyadah、ADNOCの間で立ち上げられ、前者の直接還元プラントからCO2を回収することを目指した。2023年、アラブ首長国連邦の国有再生可能エネルギー企業Masdarが、提携を発表した。
Masdarは、UAEの鉄鋼部門を脱炭素化するため、中東・北アフリカ初のグリーン水素ベースのプロジェクトを開発している。Emirates Steel Arkanの製品群には、炭素強度の低いグリーン鋼製品が含まれる。同社のグリーン鋼の定義はGHGプロトコルに沿い、第三者機関の認証を受けている。この定義によると、これらの製品の推定排出量は粗鋼1トン当たりCO2 300～400 kgだ。
フォーラムは、グリーンテクノロジーへの投資をどのように促進しているのか？
こうした先駆的な技術と協力の取り組みが、より環境に配慮した鉄鋼業への道を切り開き、同じように取り組む他社にも刺激を与えている。
