鉄鋼は、さまざまな産業や私たちの日常生活において欠かせない素材ですが、その生産は二酸化炭素排出量全体の8%を占めています。
「グリーンスチール」はこの問題の解決策となりうるものの、現時点でこれに投資するのはリスクを伴います。それでもトラック業界の主要企業の一部は、いち早く動き出しています。
世界経済フォーラムのFirst Movers Coalition（先駆者連合）は、より多くの業界の有力企業が大胆にネットゼロへの移行に取り組むことを後押しすることを目指しています。
鉄鋼は地球上で最も汎用性の高い素材の一つであり、カミソリの刃や自転車からトラック、風力タービンに至るまで、数えきれないほどの日用品の製造に使われています。しかし、この光沢があり延性に富んだ金属を製造する工程は、汚れた旧式のプロセスであり、過去150年間ほとんど変わっていません。
鉄鋼が世界の炭素排出量の約世界の二酸化炭素排出量全体の8%を占めていることを考えると、よりクリーンで商業的に実現可能な製造方法を見つけることは極めて重要な課題です。世界のネットゼロ目標を達成するためには、国際エネルギー機関（IEA）によれば、鉄鋼業界の排出量を2050年までに少なくとも半分に削減しなければなりません。国際エネルギー機関。
炭素の負債は排気管からサプライチェーンへと移行する
トラック業界は鉄鋼を大量に必要とし、1台あたりおよそ5メトリックトンの鉄鋼が使われています。2021年には世界中で約2,300万台の大型バス、トラック、小型商用車が生産され、今後も需要は増加すると予想されています。これほどの生産規模は、鉄鋼業界の変革を促す上で業界が大きな役割を果たせる立場にあることを示しています。
一方で、電動化が進む車両も増えています。スカニアは、例えば2030年までに販売するトラックの半数を電動化する目標を掲げています。しかし、これらのバッテリー式電気自動車（BEV）は再生可能な電力で稼働するため、車両のライフサイクル全体の炭素排出量に占める製造工程の割合は約85%にまで上昇します。つまり、わずか数年のうちに、主要なトラックメーカーの炭素負債は排気管からサプライチェーンへと移行することになります。
3,000年の技術の歩み――10年で変革
では、企業は「グリーンスチール」をどのように調達すればよいのでしょうか。
根本的な問題、すなわち伝統的な方法で鉄鋼を製造すると大量の化石燃料を消費するという問題に対処するため、12種類以上の技術が試験的に導入されています。
天然ガスを移行期の燃料として活用する技術もあれば、煙突からの排出ガスを炭素回収・貯留（CCS）で回収する技術を提案するものもあります。再生可能エネルギーと組み合わせたスクラップの利用拡大も、環境に配慮した選択肢です。しかし、略語があふれる業界において、鉄鉱石から新たな高品質の平鋼を製造する最も有望な技術の一つは「H2 DRI + EAF」と呼ばれています。この分野に詳しくない方には、少し説明が必要であり、また（ごく）簡単に鉄器時代まで時代をさかのぼる必要があるかもしれません。
約3,000年前、人類の祖先は、鉄分を多く含む岩石を木炭の火で加熱すると液体の金属が得られ、それを冷却すると展性を持つことを発見しました。今日の鉄の多くは、これと同じ原理で製造されています。すなわち、石灰とともに鉱石を、コークス用石炭を燃料とする巨大な高炉で1,600℃以上に溶かし、液体の鉄を取り出すのです。問題は、鉱石から放出される酸素がコークスの炭素と結合し、大量のCO2を排出することです。鉄鋼1メトリックトンの製造ごとに、このガスは1～3メトリックトン排出されます。そして世界の鉄鋼生産量は、年間約20億メトリックトンに達しています。
ここで登場するのがDRI（「直接還元鉄」）です。コークスの代わりに水素を燃焼用の燃料として使用し、二酸化炭素ではなく副産物として水を排出しながら鉄を生成します。このプロセスが「グリーンスチール」として認められるためには、水素自体が非化石エネルギーによって製造されていることが不可欠であり、しかもその量も膨大である必要があります（後述します）。第2段階では、鉄を再び（コークスを使わずに）加熱して炭素含有量を減らし、鋼を形成します。このプロセスは1850年代からほとんど変わっていません。この段階では、従来の、より炭素集約的な「転炉（BOF）」の代わりに、EAF（「電気炉」）が用いられます。
ダンスフロアで最初に踊り出す先駆者たち
先進市場の主要な鉄鋼生産者の多くがDRI-EAFプロセスを試験的に導入していますが、この技術はいまだ高価で、限られた分野にとどまっています。ここで、世界経済フォーラムのFirst Movers Coalition（先駆者連合）（FMC）が違いを生み出すことを目指しています。FMCは、企業の購買力を活用し、世界の排出量の30%を占める7つの「削減困難な」産業分野の脱炭素化を目指す世界的な取り組みです。この脱炭素化を実現する技術はまだ発展途上にあるため、「先駆者」は、若々しい例えを用いるならば、最初にダンスフロアに出る人たちです。需要があることを示し、他の企業にもパートナーとして加わるよう促すのです。
例えばスカニアの最初の一歩は、欧州の事業部門が2030年までに鉄鋼購入量の100%をグリーンスチールにすることを約束したことです。これは、この製品に市場があることを鉄鋼サプライヤーに強く知らせるシグナルとなります。大胆で、リスクも伴うように聞こえるかもしれません。実際には、必要な形ではまだ存在しない製品に対して、サプライヤーにプレミアム価格を支払うことに実質的に同意することになります。これは、どのような最高調達責任者でも夜も眠れなくなるほどの課題です。
では、これらのリスクはどのようにヘッジできるのでしょうか。方法はいくつかあります。将来のグリーンスチールのサプライヤーと、事前購入契約やオフテイク契約を結ぶことができます。これらの契約では、必ずしも事前に固定価格を定める必要はありませんが、その価格を決定するために使用する指数や仕組みを定めることが一般的です。これにより、サプライヤーと購入者の間でリスクを分担することができます。
もう一つのモデルは、この技術を開発している企業に投資することです。例えば、スカニアは、従来の製鉄と比べてCO2排出量を95%削減することを目指すスタートアップ企業であるH2 Green Steelに投資しています。このモデルの利点は、サプライヤーと共同で研究開発を行い、自社の用途に最適な製品となるよう取り組めることです。どのモデルを選択するにせよ、その目的は、革新的な企業に安心感を与え、削減困難な分野が強く必要としている技術の開発を継続できるようにすることです。
グリーンスチールへの投資には、大きなリスクがあるように思えるかもしれません…
この取り組みにおける課題を過小評価してはなりません。量と価格は、二つの重要な指標です。
購入者は、グリーンスチールが十分に供給されず、需要に応えられないことを懸念しています。サプライヤーは、急ぎすぎると（技術は桁違いに急速に進歩しています）、市場が供給過剰になるリスクを懸念しています。しかし、どの学校のダンスパーティーでも、最初の一歩には誰もがリスクを負わなければならず、さもなければ家に帰ることになります。挑戦しなければ、何も得られません。
そして価格の問題があります。どの程度高くなるかは予測が困難です。スウェーデンの鉄鋼メーカーであるSSABは、当初のグリーンプレミアムを20～30%と見積もっており、生産量が増加するにつれて、この割合は低下するはずです。トラックメーカーがそのプレミアムを顧客に転嫁できるかどうかは、また別の問題です。しかし、次のように考えてみてください。気候変動への意識が十分に高い購入者がBEVを選ぶのであれば、素材の炭素フットプリントにも関心を持つのは当然です。
また、規制という未知の要素もあります。各国政府は、炭素集約型の産業プロセスに課税したり、低炭素の代替手段を奨励したりする措置を、ますます講じています。例えば欧州は、2005年以降、排出量取引制度（ETS）によって炭素に価格を設定しており、最近では炭素国境調整メカニズム（CBAM）を提案しました。一方、米国では、バイデン大統領のインフレ抑制法が、再生可能エネルギーやグリーン水素を含む気候変動対策技術に対して、数十億ドル規模の税額控除を提供しています。
再生可能エネルギーはこのパズルの重要な要素です。DRI-EAFプロセスで必要とされるグリーン水素を製造する電解槽を稼働させるには、再生可能エネルギーであれ原子力であれ、膨大な量の非化石エネルギーが必要です。グリーン水素を使用して世界全体の鉄鋼供給量を生産するには、 ある試算によれば ――世界の年間非化石電力容量をほぼ倍増させる必要があります。スカニアの本拠地であるスウェーデンは、電力網の90%以上がすでに化石燃料を使用していないため、この点で有利な立場にあります。しかし、発展途上の市場ではクリーン電力が不足しており、グリーンスチール技術の大規模な導入を妨げています。
…しかし、機会はさらに大きい
こうした課題の中にあっても、ここには大きな機会があることを忘れてはなりません。中でも最も重要なのは、産業界が将来の素材を確保する必要があることです。
今後数十年にわたる世界経済のシミュレーションにおいて、気候変動が消え去る、あるいは化石燃料で製造された素材が安価で入手可能であり続けるというシナリオは一つもありません。すべてが、炭素排出のない世界に向かっていることを示しています。そこでは、気候への圧力が素材の供給を圧迫し、規制による罰則のリスクを高めます。私たちはすでにその兆候を目にしています。EUの初期段階の法整備から、産業製品のライフサイクル排出量に関する入札の質問まで、その兆候は明らかです。
グリーンな排出量の少ない素材の開発に着手することは、明らかに正しい判断です。これは、事業の将来性を確保する手段であると同時に、低炭素社会がもたらす気候、自然、そして社会への計り知れない恩恵をもたらすことにもつながります。
ジョナサン・ウォルターとアンドリュー・アルコルタが本記事に寄稿しました。
