水素還元製鉄 (Hydrogen reduction steelmaking)

水素還元製鉄とは

酸素を除去して鉄の強度を高める「還元」と呼ばれる工程で、石炭の代わりに水素を利用して鉄を作る方法です。

This method uses hydrogen instead of coal to produce iron in a process called reduction which removes oxygen to make iron stronger.

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鉄は、酸化鉄である鉄鉱石を、摂氏2千度以上の環境下で酸素を取り除いて生産します。現在、還元工程では石炭を蒸し焼きにしたコークスを使用するのが主流ですが、コークスの炭素は酸素と結びつくことでCO₂を大量に発生します。そこで、水素を活用します。

水素は酸素と結びつくため、還元に使っても水となり、理論上はCO₂が発生しません。製鉄プロセスの上流工程は、全体のエネルギー消費の約8割を占めるため、重要な技術革新となります。

しかし、研究開発に膨大な費用が必要なことに加え、水素を使うことで熱を奪う「吸熱反応」が発生し、高炉内の温度が低下するといった技術的な壁など、課題が多数あります。

「キーワードでわかる! 脱炭素と電力・エネルギー[中級編]」より
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