日本製鋼所M&E株式会社（代表取締役社⾧ 武谷健吾）は、経済産業省が2022年3月に発足した GX リーグの「グリーン商材の付加価値付けに関する提言書」に基づき、このたび、普通鋼電炉工業会が募集する「環境配慮型電気炉鋼材WG」（会員会社以外の会社も参加可能）に参加しました。

日本製鉄株式会社（以下、日本製鉄）、一般財団法人金属系材料研究開発センター（以下、ＪＲＣＭ）の２社は、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（以下、ＮＥＤＯ）から追加公募された「グリーンイノベーション基金事業／製鉄プロセスにおける水素活用プロジェクト」に「直接還元鉄を活用した電気溶融炉による高効率溶解等技術開発」（以下、本プロジェクト）を共同提案し、3月18日に採択されました。

NEDOは、グリーンイノベーション基金事業の一環として、製造過程でCO2を多く排出する鉄鋼業の脱炭素化へ向け、「製鉄プロセスにおける水素活用」プロジェクト（以下、本プロジェクト）を進めています。このたび、本プロジェクトの研究開発項目の一つである「水素だけで低品位の鉄鉱石を還元する直接水素還元技術の開発」の新たなテーマとして、「直接還元鉄を活用した電気溶融炉による高効率溶解等技術開発」に着手します。
本テーマでは、低品位の鉄鉱石の水素直接還元から電気溶融炉、転炉に至る一貫したプロセスにより、製鉄プロセス全体から化石燃料の使用量を削減する技術を開発します。低品位の鉄鉱石を直接還元する技術を確立することにより、2030年までにCO2排出量を50％以上削減する技術の開発を目指します。
一方、電気溶融炉は、高炉と同様の連続操業による出銑（しゅっせん）と、スラグ連続排出による不純物除去が可能な構造であることから、水素直接還元から電気溶融炉、転炉に至る一貫プロセスにおいて、低品位鉄鉱石を使用しても高品質と高生産性を両立できる製鉄プロセスとなる可能性があります。そして低品位の鉄鉱石を直接還元する技術を確立することにより、2030年までにCO2の排出量を50％以上削減する技術の開発を目指しています。
このような背景の下、NEDOは経済産業省が策定した「研究開発・社会実装計画」に基づき、このたび本プロジェクトにおいて、新たなテーマを採択しました。
3．実施内容・採択テーマ
【研究開発項目2】水素だけで低品位の鉄鉱石を還元する直接水素還元技術の開発
研究開発内容［3］直接還元鉄を活用した電気溶融炉による高効率溶解等技術開発
低品位の鉄鉱石の水素直接還元-電気溶融炉-転炉一貫プロセスにより、高炉法プロセスを代替し得る生産効率を実現するとともに、生成する鉄の不純物の濃度を高炉法並みに制御する技術を開発します。また、電気溶融炉において副生するスラグを国内セメント用途向け品質に制御する技術を開発します。
事業名：グリーンイノベーション基金事業／製鉄プロセスにおける水素活用採択テーマ：［3］直接還元鉄を活用した電気溶融炉による高効率溶解等技術開発
予算：230億円（NEDO支援規模）　期間：2024年度～2028年度（予定）

共英製鋼グループで、鉄スクラップ業や産業廃棄物の収集運搬および中間処理を手掛ける共英マテリアル（本社・大阪府堺市、社長・小野晃氏）は５月１日から、岸壁を有する「知多ヤード」（愛知県知多市）を開設する。共英製鋼グループへの鉄スクラップの安定的な供給や、近隣の共英製鋼・名古屋事業所の保管ヤードとしての機能に加え、他拠点への内航船による供給網を確立...

カーボンニュートラル（温暖化ガス排出量実質ゼロ）の流れを受けて、高炉の脱炭素化や電炉への転換を迫られている大手鉄鋼メーカー（以下、高炉大手）。これに対し、それを勝機と見て事業を加速させているのが、電炉大手の東京製鉄だ。
　電炉を使って鉄スクラップを溶かし新たな鋼材を生み出す技術は、まさに同社のお家芸。高炉での鉄鉱石の還元プロセスを経ないため、二酸化炭素（CO2）の排出量を大幅に抑えられる。これまで主に建設向けに提供してきた電炉材だが、今後自動車向け高級鋼にも進出し、2025年までに量産・供給を目指す計画だ。
一般には扱いにくいとされる建設廃材などから成る低品位の鉄スクラップを有効活用し、高炉大手とは異なるアプローチで攻勢をかける。

・要点
世界的な低炭素鋼製品への需要を反映し、電気アーク炉 (EAF) は、2030年までに鉄鋼生産の脱炭素化を実現する可能性が最も高い方法である。
日本製鉄を含む、国内市場以外の持続的な成長機会を求める日本の鉄鋼メーカーにとって、国際的な事業拡大は不可欠である。再生可能エネルギー由来電力、スクラップ、水素を使用し、低炭素鋼を提供するOvakoの成功は、日本製鉄の今後の取り組みの青写真となる。
日本製鉄の海外での前向きな進展は国内でも再現可能であり、国内事業に反映すべきである。日本が魅力的な再生可能エネルギー由来電力の調達方法を提供し、日本の重工業がOvakoのような企業の脱炭素化への取り組みと歩調を合わせることができるように魅力的な再生可能エネルギー由来電力の割合を増やす必要があることは明らかである。
・はじめに
日本の鉄鋼市場は急速に衰退しており、大手鉄鋼メーカーは国内の生産レベルを引き下げている。この落ち込みを相殺するため、各社は海外で積極的に投資や成長の機会を追求している。とりわけ、日本製鉄は鉄鋼事業の国際化を順調に進めており、この戦略に沿って、革新的な低炭素電気アーク炉 (EAF) 鉄鋼設備を増やしている。しかしながら、同時に汚染度の高い高炉–転炉 (BF-BOF) の増強も継続している。
粗鋼生産量が約4,000万tで、2022年度の収益が500億米ドルを超える、世界最大級の製鉄会社である日本製鉄の事業運営と脱炭素化戦略は、産業に対する重要なメッセージです。 2022年度のスコープ1とスコープ2の温室効果ガス (GHG) の排出量は7,500万tのCO2に相当することから、2050年までにネットゼロを達成するためには、製鋼法の大幅な転換が必要になる。日本製鉄は日本国内外で事業を展開しているが、製鋼法には大きな違いがある。EAF法が主流の海外に対し、日本ではBF-BOF法が主流である。しかし、この状況は変わりつつある。
この分析では、日本製鉄の海外事業、および粗鋼生産量を増やし、グリーンスチール生産の機会を提供する最近の投資と買収について説明する。
日本製鉄は世界中で広範な二次鉄鋼加工設備を保持しているが、この分析では、EAFまたはBOFによる粗鋼の生産に焦点を当てる。これにより、現在の原料と未来の原料、すなわちBFから出銑した銑鉄、スクラップ、直接還元鉄 (DRI) の違いを明らかにし、日本製鉄が2050年に向けて粗鋼生産量を増やしながら、気候政策の目標を達成できるかどうか予測することが可能になる。
・日本製鉄の海外総合鉄鋼事業の概要
2023年の日本製鉄の海外事業は同社の粗鋼生産能力の28%を占め、年間1,900万tに達する。
特に、日本製鉄の海外のBF-BOFの生産能力は合わせて440万tで、日本製鉄全体の生産能力の7%に相当する。さらに、同社のEAFの生産能力は1,440万tで、日本製鉄全体の生産能力の22%を占める。これは国内のEAFの生産能力を大きく上回り、EAFを使用した鉄鋼は日本製鉄の海外展開の重要な原動力になっている。
日本製鉄の2025年計画によれば、日本製鉄のEAFの生産能力の88.5%は海外で、タイ (22%)、米国 (9.4%)、インド (60.4%)、北欧 (8.2%) が含まれる。
日本製鉄には、インドのAcerlorMittalとのジョイントベンチャー (AM/NS India)、発表されたUS Steelの買収を含むM&A、資本参加、既存の製鋼所の拡張といった複数の拡張計画がある。日本製鉄の海外展開計画の長期ビジョンについて、同社の海外事業が最終的に同社の粗鋼生産能力の約60%を占めるようになることが最重要目標である。この能力をどの程度グリーンスチールに利用できるかが重要であり、EAFは短期的には脱炭素化に向けた最善の生産方法である。
・海外事業におけるEAF
海外事業ごとに、それぞれの産業ニーズに合わせて、様々な種類の鉄鋼が生産されている。タイのG SteelとGJ Steelの事業の中心は、一般品、家電製品、建築用鋼材を含む幅広い用途に使用する低品位の汎用スチールの製造である。日本製鉄の北欧子会社であるOvakoは、自動車および産業用途向け熱間圧延品の生産に特化した、欧州有数の軸受鋼メーカーで、様々な機械系の重要部品を供給している。日本製鉄の100%子会社であるSanyo Special Steel Manufacturing India (SSMI) は、自動車などの輸送用途、エネルギー部門の産業用途を中心とした特殊鋼の生産を得意としている。最後に、AM/NS Indiaは、性能要件の厳しい様々な用途に対応する、自動車用鋼、エネルギー産業向け工業用鋼 (風力タービン用部品を含む)、高品位の冷間圧延電気鋼を提供している。
ArcelorMittal Nippon Steel India (AM/NS India)  India   EAF:4.6 Mtpa　Conarc: 5Mtpa　スクラップ5%、DRIと銑鉄95%　
Ovako AB    スウェーデン、フィンランド   3基のEAF (合計300t)　スクラップ97.2%
Sanyo Special Steel Manufacturing India Pvt. Ltd. (SSMI)    インド 1基のEAF (50t)10　スクラップ65%　
ArcelorMittal North America (AM/NS Calvert) 米国  150万t/年11 (建設中、2025年完成予定)  
EAFに投入される鉄や鋼材の種類は、最終鋼材の炭素含有量を示す主要な指標である。日本製鉄の場合、高品位の老廃スクラップ鋼材から石炭を使用したDRI、高炉から出銑した銑鉄まで、多種多様である。これらの違いが鋼材1t当たりの炭素排出原単位のばらつきにつながっている。日本製鉄の海外事業の中で鋼材の炭素排出原単位が最も低いのは平均0.09tCO2/tのOvakoで、最も高いのは、2015年の3.33tCO2/tから減少しているものの、2.23tCO2/tのAM/NS Indiaである。
また、再生可能エネルギー由来電力の使用も、日本製鉄の海外事業の炭素排出原単位を削減する重要な要素であり、Ovakoは58%、SSMI Indiaは25%の排出量を削減している 。グリッド排出係数が非常に高いインド、タイなどの国では、EAF鋼材の炭素排出原単位は本来可能なレベルよりも高くなっている。一方、Ovakoは自社の資産用に再生可能エネルギー由来電力を購入しており、排出量が大幅に削減され、現在ではゼロエミッションに近い。日本製鉄のEAF資産の完全脱炭素化を実現するには、再生可能エネルギー由来の電力源への移行が不可欠で、再生可能エネルギー由来電力の安定した調達が求められる。
世界の鉄鋼業界は現在、鉄スクラップ市場の保護主義化に伴う様々な課題に取り組んでいる。脱炭素化と資源効率がますます重視され、低炭素排出鋼の需要が高まる中、多くの国が金属スクラップの輸出に制限を課している。この保護主義的措置は、国内産業、特に鉄鋼生産にEAFを使用するメーカーの需要の拡大に対応するため、貴重な資源を自国にとどめることを目的としている。
この状況を悪化させる最大の問題の1つは、いくつかの国でスクラップ、特に高品質なスクラップの不足が生じていることである。この課題を克服するには、鉄スクラップの調達ネットワークの拡大、既存供給者との連携による供給量の増加の可能性の探求などの取り組みを伴う。鉄スクラップを安定して確保し、日本製鉄のネットゼロの達成を推進するには、調達ネットワークの強化が不可欠である。同時に、鉄スクラップの量や等級の増加に効果的に対処するには、スクラップ処理施設の高度化が重要になる。スクラップの等級を適切に選別して処理し、不純物元素などの汚染を効果的に除去する最先端の技術とプロセスの開発が重要である。
業界がEAFの低炭素原料に対する解決策を探る中、日本製鉄は、スクラップの不足に対処する将来の選択肢として、H2-HBIのサプライチェーンの開発を模索すべきである。これにより、従来のスクラップへの依存度を軽減しながら、低炭素排出鋼の生産を維持できる。しかしながら、日本製鉄の国際的なHBIサプライチェーンの開発やDRIに必要となる高品質な鉱石の確保に大きな進展はまだ見られない。これとは対照的に、日本のいくつかの鉄鋼メーカーは鉄鋼業界の動向に合わせて前進している。
・気候変動目標
日本製鉄の海外事業は、排出原単位目標や絶対排出量削減など、様々な気候目標を採用しており、日本製鉄の国内目標よりも控えめな目標を掲げる日本製鉄グループ全体で目標をすりあわせる余地がある。日本製鉄は自社の気候目標を過半数所有子会社にも展開していると公言しているが、日本製鉄がジョイントベンチャーの40%を所有するAM/NS Indiaをはじめとする少数株所有の事業が日本製鉄の世界的な排出削減の妨げとなっている。日本製鉄は、過半数所有子会社と、現在目標を達成していない少数株所有の事業全体で、自社の気候目標のすりあわせを行い、少数株所有の事業を支援することを模索すべきである。AM/NS Indiaは、2030年までに炭素排出原単位を2021年のレベルから20%低減し、2050年までにネットゼロエミッションを達成することを目標に設定している。特に、炭素排出原単位は2015年度の3.33tCO2/tから2022年度には2.28tCO2/tに減少しており、2015年比で33%減少している。しかしながら、AM/NS Indiaの製鉄所のBF-BOFプロセスと生産レベルの拡大により、排出原単位目標に反して、2030年には排出量の大幅な増加が予想されている。
SSMIは、特殊鋼の製造プロセスでの排出量を約25%削減しており、再生可能エネルギー由来電力の使用により、年間最大42.5万tのCO2を削減できる。にもかかわらず、同社は現在、排出量目標を達成できていない。一方、Ovakoは排出量削減を順調に進め、2015年比で事業によるCO2e排出量を58%削減している。同社はさらに、CO2e排出量を2030年までに80%、2040年までに90%削減する目標を設定している。日本製鉄のグループ目標をタイのG Steel、GJ Steelにも適用すべきであるが、再生可能エネルギー由来電力の調達手段がタイにあるにもかかわらず、両社の排出量削減に目立った進展は見られない。
US Steelも、取引が承認されれば、子会社として日本製鉄の傘下に入る。その場合、2030年までに2010年比で絶対排出量を30%削減し、2050年までにネットゼロを達成することを排出量削減目標とすべきである。現在、US Steelの排出原単位目標は、2030年までに鋼材1t当たり2018年比で20%の削減にとどまっている。
・ケーススタディ：Ovako - グリーンスチールの量産に向けた計画
Ovakoは、スウェーデンとフィンランドにある3基のEAFで鉄スクラップを使用している、北欧最大級の鉄スクラップをリサイクルしている会社である。リサイクル由来の鋼材はOvakoの製品の97%を占める。2040年までにスコープ1およびスコープ2の排出量を90%削減するという明確な気候目標を掲げ、目標達成に向けて明確に進展している同社は、今後も着実に北欧地域で低炭素化事業を継続できる。主に国内で調達している鋼材の大半は、十分に確立したリサイクルシステムから確保されたものである。場合によっては、顧客からスクラップを返却してもらい、用途を変えて再利用するサプライチェーンを保持している。
最近では、圧延機の鋼材の加熱に電解水素発生装置を使用したことで注目を集めた。これはヨーロッパ最大級の水素プラントである。鋼材を加熱する燃料源としてプロパンに代わるアルカリ電解槽は、再生可能エネルギー由来電力により水素を生成し、Ovakoは2023年レベルから最大50%のCO2排出量を削減できる。このスウェーデン最大の20MW電解槽は、Nel Hydrogen、Volvo Group、日立エナジー、H2 Green Steelを含む主要パートナー4社と開発されたもので、鋼材の加熱以外に、水素をトラックの燃料として使用し、余剰エネルギーを地域暖房に利用する予定である。さらに、2023年9月には、EVメーカーのPolestarと共同で2030年までにクライメイトニュートラルな自動車を製造することを表明した。
・BF-BOFの拡張政策が懸念材料に
日本製鉄は、2030年まで鋼材消費量が持続的に増加すると予想し、鋼材生産の野心的な長期計画を策定している。グループは、需要がある地域の生産設備全体を積極的に拡張することで、世界全体の粗鋼生産能力を100万tにすることを目標に定め、力強い成長が予想される地域への資本投入を目指している。これまでの拡張にはEAFを中心とする鉄鋼技術が含まれるものの、AM/NS Indiaの拡張やUS Steelの買収に見られるように、BF-BOF技術を使用したプラントの拡張、BF-BOFの依存度の大きい企業の買収といった動向が懸念される。
・ケーススタディ：ハジラプラントの拡張
ジョイントベンチャーのAM/NS Indiaはハジラプラントの積極的な拡張を開始した。これには、製鉄工程と製鋼工程の両方の大幅なアップグレードが含まれるが、最も炭素集約型の生産技術がBF-BOFルートに組み込まれている。製鉄工程の拡充には、2基のBF、2基の焼結設備、3基のコークス炉の追加が含まれる。製鋼の拡充には、3基のBOFと2基の連続鋳造機の統合が含まれる。現在、製鋼所の電力は500MWの自家ガス発電所から供給されており、ハジラプラントに追加される新規施設で生産される鋼材は、炭素排出原単位が高くなる。この拡張に必要な資金は、国際協力銀行、三井住友信託銀行、三井住友銀行、みずほ銀行、Mizuho Europeを含む、日本を中心としたコンソーシアムから提供される。この拡張は、炭素排出原単位の低いHBI/DRIやEAF、AM/NS Indiaの拡張計画前のプラントに導入されていた製鉄‧製鋼技術からの大きな転換からになる。AM/NS Indiaは2030年までに同社のバリューチェーン全体で排出原単位を20%削減する計画であるが、BF-BOFの建設により、BF-BOF技術を減らす技術の導入が進まず、日本製鉄はAM/NS Indiaに排出量削減目標を適用できなくなると思われる。
・ケーススタディ：US Steelの買収
2023年末、日本製鉄は、規制当局の承認を条件として、US Steelの買収を発表しました。米国の鉄鋼部門は成熟した市場で、小製鉄所が多く、高品質なEAF鋼が製造されている。26米国で生産されている鋼材の70%がEAFによるもので、スクラップ鋼市場が成熟しており、リサイクル鋼材の供給量が多い。しかしながら、US Steelの生産施設を吸収するという日本製鉄の戦略的な動きは、米国で最もBF-BOF法が導入されている鉄鋼メーカーの1つを買収するということである。US Steelは現在、数基のEAFを所有し、その年間生産量は420万tだが、BFの年間生産量は1,820万tに達している。27US Steelは低炭素製品を開発しており、特に同社のVerdeXはスクラップ鋼を90%使用しているが、日本製鉄が脱炭素化目標を維持しながら、どのようにUS SteelのBFの脱炭素化を実現するのか疑問が残る。買収が失敗した場合、短期的には障害になるが、日本製鉄がAM/NS Calvert以外に米国市場への進出拡大の継続を模索するならば、将来性のある低炭素鋼を生産可能な、より好位置にある炭素集約度の低い米国の鉄鋼メーカーは多く存在する。
・提言
海外進出と炭素排出原単位の低減
　日本製鉄は、海外事業を拡大しつつ、炭素排出原単位の低減を継続しなければならない。そのためには、製鋼工程が関わるすべての合併、買収、直接投資が日本製鉄の短期的な絶対排出量削減目標と2050年までのネットゼロ達成に合致することを確認する必要がある。世界的な鉄鋼メーカーに比べて、BF-BOFの排出原単位が比較的低い日本製鉄は、すべての新規事業の排出原単位を低減し、生産レベルの向上と排出量の増加を効果的に切り離さなければならないという課題に直面している。EAF、再生可能エネルギー源など、よりクリーンな技術のみに集中することで、自社の気候変動への取り組み、さらには鉄鋼業の炭素排出量の削減におけるグローバルな取り組みに有意義な貢献をすることができる。
海外事業の共同脱炭素化目標
　日本製鉄の海外事業の脱炭素化目標を設定、策定する上で、ArcelorMittalなどの業界パートナーと連携した取り組みが重要である。再生可能エネルギー源のEAF製鋼工程への統合、EAFに投入する鉄の排出原単位の削減目標の設定など、明確な目標の策定に取り組むことで、国内の脱炭素化目標を海外に適用し、自社のポートフォリオ全体でネットゼロ目標を合わせることができる。
海外の専門知識の国内のEAF製鋼所の展開への活用
　日本製鉄は、EAF技術で実績のある海外企業の専門知識を積極的に活用し、同様の施設を日本国内で開発、実装し、自動車部門など、要求の厳しい部門に向けた高品質な鋼材の製造に注力すべきである。海外パートナーとの連携により、知識、先進技術、ベストプラクティスを効率的に移転し、国内のEAFを使用した鉄鋼生産能力を強化できる。具体的には、Ovakoと連携し、同社の自動車グレードの鋼材生産の専門知識を活用すべきである。Ovakoの水素電解槽の専門知識の活用
　日本製鉄は、Ovakoの水素電解槽から得た経験を生かし、先頭に立ってH2-HBIおよび下流側の鉄鋼加工のインフラとサプライチェーンの開発を推進すべきである。Ovakoの専門知識を活用することで、水素を利用した工程の導入を促進し、低炭素鉄のサプライチェーンを確立して、EAFへの投入、下流側の鉄鋼加工の転換につなげることができる。世界の鋼材サプライチェーンを塗り替える多くの製鋼国で、水素を使用した鉄の削減が起こる可能性は低い。日本製鉄は、日本国内に比べてコスト競争力が高い地域でのH2-DRIインフラの開発において積極的な役割を果たすことができ、サプライチェーンの多様化によりコスト効率を最大限に高めながら、製鉄から製鋼までの工程の垂直統合を維持できる。

OvakoとFNsteelは、2025年から大規模なパートナーシップを締結し、Smedjebacken工場でのOvakoの高度な製造を活用して、炭素強度の削減に重点を置いたヨーロッパの線材生産を強化します。
持続可能な鉄鋼生産におけるスウェーデンのパイオニアであるOvakoは、オランダのFNsteel社と主要なパートナーシップを締結し、ヨーロッパの自動車、建設、エンジニアリング部門に供給されるプレミアム加工線材の環境フットプリントに革命を起こしました。この戦略的パートナーシップにより、OvakoのSmedjebacken工場は、FNsteelが同社の加工施設を通じてプレミアム線材を製造するために使用する低炭素フットプリントの鋼原料の生産フローを管理します。契約期間は2025年までの最低2年間。
ブリティッシュ・スチール(British Steel)傘下のFNsteelは、同グループの野心的な脱炭素化戦略の傘下で、業界の持続可能性へのシフトを推進しています。この過渡期に持続可能性の勢いを維持するため、FNsteelは低炭素鋼のサプライヤーとのコラボレーションを模索してきました。Ovakoは、完全なスクラップベースの生産、効率的なプロセス、化石燃料を使用しない電力の使用など、持続可能性における確かな実績により、このベンチャーの理想的なパートナーとして浮上しました。その結果、Ovakoの鉄鋼の二酸化炭素排出量は世界平均より80%低くなっています。
Ovako and FNsteel has signed a major partnership, starting in 2025, to enhance Europe's wire rod production with a focus on reducing carbon intensity, leveraging Ovako's advanced manufacturing at the Smedjebacken mill.
Ovako, the Swedish pioneer in sustainable steel production, has signed a major partnership with Netherlands company FNsteel to revolutionise the environmental footprint of premium processed wire rod supplied to Europe’s automotive, construction and engineering sectors. This strategic partnership will see Ovako’s Smedjebacken mill managing the production flow of the low carbon footprint steel raw material used by FNsteel to manufacture premium wire rod through the company’s processing facility. The contract will last for a minimum of two years, commencing in 2025.
FNsteel, which is part of British Steel, is working under the umbrella of the group’s ambitious decarbonisation strategy to drive the industry's shift towards sustainability. To maintain its sustainability momentum during this transitional period, FNsteel has explored collaborations with suppliers of low carbon steel. Ovako emerged as the ideal partner in this venture thanks to its proven track record in sustainability, including fully scrap-based production, efficient processes and the use of fossil-free electricity. The result is that Ovako’s steel has a carbon footprint 80 percent lower than the global average.

A new infusion of federal funding will support some of the most cutting-edge efforts to decarbonize the dirty steel industry.
On Thursday, the U.S. Department of Energy selected 13 projects in nine states to receive a total of $28 million through its Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E). The initiative aims to spur solutions that can eliminate carbon dioxide emissions from the ironmaking process and sharply reduce emissions across the entire steel supply chain, according to an announcement shared exclusively with Canary Media.

ワシントンD.C. — バイデン大統領の「Investing in America」アジェンダを支援するため、米国エネルギー省(DOE)は本日、ゼロプロセス・エミッション製鉄と超低ライフサイクル・エミッション製鉄を推進するために、9州の13のプロジェクトに2,800万ドルの資金を提供すると発表しました。このプログラムを通じて資金提供された革新的なテクノロジーは、排出量とコストパリティの両方の目標を達成する最初のものとなるため、新しい革新的なコンセプトは、既存のテクノロジーとコスト競争力がある必要があります。本日発表されたチームは、DOEのエネルギー高等研究計画局(ARPA-E)がRevolutionizing Ore to Steel to Impact Emissions(ROSIE)プログラムの下で管理しており、気候変動を煽る有害な排出物と鉄鋼製品の輸入を削減するというバイデン・ハリス政権の目標を支援しています。
・アルゴンヌ国立研究所(イリノイ州レモン)は、製鉄プロセスからの二酸化炭素排出を排除する鉄鉱石を削減するためのマイクロ波駆動水素プラズマロータリーキルンプロセスをさらに開発します。アルゴンヌの方法は、製鉄から生じる二酸化炭素排出量を、現在のグリッドを使用した場合、高炉プロセスと比較して35%、将来の低炭素グリッドを使用した場合と比較して88%削減すると同時に、熱間圧延鋼の製造コストを削減する可能性があります。(賞金:3,066,221ドル)
 Argonne National Laboratory (Lemont, IL) will further develop a microwave-powered hydrogen plasma rotary kiln process for reducing iron ore that would eliminate carbon dioxide emissions from the ironmaking process. Argonne’s method has the potential to reduce carbon dioxide emissions arising from ironmaking by 35% compared to the blast furnace process when using today’s grid and by 88% when using a future low-carbon grid, while also reducing the cost of making hot rolled steel. (Award amount: $3,066,221)
・Blue Origin社(カリフォルニア州ロサンゼルス市)は、低品質の鉄鉱石から溶融酸化物電解(MOE)を用いて高純度のケイ酸鉄銑鉄を製造する「ウロボロス」システムを採用し、直接プロセスによる温室効果ガスの排出はゼロです。Blue Originは、月面利用のために開発されたMOEの専門知識を活用し、新しい地上製鉄アプローチに移転します。このアプローチは、陸上製鉄業からの温室効果ガス排出量を削減し、全国の鉱山尾鉱貯蔵施設を浄化する可能性があります。(賞金額:1,109,422ドル)
　Blue Origin (Los Angeles, CA) will use an “Ouroboros” system that produces high-purity ferro-silicate pig iron from low-quality iron ores using molten oxide electrolysis (MOE) with zero direct process greenhouse gas emissions. Blue Origin will leverage and transfer the MOE expertise developed for lunar applications toward novel, terrestrial iron making approaches. The approach could reduce greenhouse gas emissions from the terrestrial ironmaking industry and clean up mine tailing storage facilities across the country. (Award amount: $1,109,422)
・Electra(コロラド州ボルダー)は、従来とは異なる原料を使用して、一杯のコーヒーの温度で鉄を製造するプロセスと、2つの電気化学セルスタックを含むプロセスを開発します。このプロジェクトが成功すれば、既存の従来の燃料ベースのプロセスの半分のコストで、温室効果ガス排出量を80%削減したグリーンスチール用の鉄を生産することができます。(賞金額:2,874,596ドル)
　Electra (Boulder, CO) will develop a process for producing iron at the temperature of a cup of coffee using unconventional feedstocks and a process involving two electrochemical cell stacks. If successful, the project will produce iron for use in green steel with 80% less greenhouse gas emissions at half the cost of existing traditional fuel-based processes. (Award amount: $2,874,596)
・Form Energy(マサチューセッツ州サマービル)は、特許出願中のブレークスルーを活用して、アルカリ鉄鉱石スラリーから鉄粉を世界初の粉末間プロセスで直接製造します。国内で入手可能な鉄鉱石原料を使用して、このプロセスは、今日の炭素集約型製鉄方法と同等のコストで温室効果ガスを排出しない鉄を生産する可能性を秘めています。(賞金:$1,000,000)
　Form Energy (Somerville, MA) will leverage its patent-pending breakthrough to directly produce iron powders from alkaline iron ore slurries in a first-of-a-kind powder-to-powder process. Using domestically available iron ore feedstocks, the process has the potential to produce greenhouse gas emission-free iron at cost parity with today’s carbon-intensive ironmaking methods. (Award amount: $1,000,000)
・ジョージア工科大学(ジョージア州アトランタ)は、押出構造の固体直接還元により、合金鋼の網状の工学格子構造と気泡構造を生成する方法に取り組みます。軽量性と剛性が最も重視される構造用鋼の使用に関するいくつかの潜在的な市場には、航空宇宙、軍用、民間航空機、および自動車構造部品が含まれます。(賞金:2,843,274ドル)
　Georgia Institute of Technology (Atlanta, GA) will work on a method to produce net-shaped engineered lattice structures and cellular structures of alloy steels by solid-state direct reduction of extruded structures. Several potential markets for the use of structural steels—where lightweighting and stiffness are most highly valued—include aerospace, military, and civilian aircraft, as well as automotive structural components. (Award amount: $2,843,274)
・ライムライト・スチール社(カリフォルニア州オークランド)は、高炉よりも低コストで二酸化炭素を排出せず、レーザー炉を用いて鉄鉱石を鉄金属に転換します。このプロセスでは、半導体レーザーダイオードを活用して、新しい温度と圧力範囲を可能にし、高品位および低品位の鉄鉱石の微粉を溶鉄金属に還元します。ライムライトは、この技術により、製鉄のエネルギー消費量を46%、排出量を81%削減できると見積もっています。(賞金:2,910,346ドル)
　Limelight Steel (Oakland, CA) will convert iron ore into iron metal using a laser furnace without emitting carbon dioxide at lower cost than a blast furnace. The process leverages semiconductor laser diodes, which enable new temperature and pressure ranges to reduce high- and low-grade iron ore fines into molten iron metal. Limelight estimates that their technology would reduce energy consumption of steelmaking by 46% and emissions by 81%. (Award amount: $2,910,346)
・ペンシルバニア州立大学(ペンシルベニア州ステートカレッジ)は、温室効果ガスを直接排出することなく、600°C未満の温度で鉄鉱石を経済的に還元するための効率的で生産的で信頼性の高い電気化学プロセスを開発します。固体の金属酸化物で保護された金属アノードのアプローチは、この分野での歴史的な進歩を妨げてきた陽極劣化の課題の多くを克服するでしょう。Fe(II)とFe(III)の混合鉱石を処理し、同時に鉱石の不純物に対処しながら、多くの電解質を調査します。(賞金:$760,000)
　Pennsylvania State University (State College, PA) will develop an efficient, productive, and reliable electrochemical process for the economical reduction of iron ore at temperatures below 600°C without direct greenhouse gas emissions. The approach of a metallic anode protected by a solid metal oxide would overcome many of the challenges of anodic degradation that have hindered historical progress in this area. A host of electrolytes will be investigated while processing mixed Fe(II) and Fe(III) ores and simultaneously addressing ore impurities. (Award amount: $760,000)
・Phoenix Tailings(マサチューセッツ州ウォーバーン)は、クリーンな電力を動力源とする溶融酸化物電解質を電気分解するために、エアギャップ電極から発生するアークを使用して、鉱石から鉄への製造プロセスを利用します。溶融酸化物電気分解は、従来のアプローチに代わる有望な方法ですが、これまでは、消耗品または法外に高価なアノード材料が必要でした。(賞金:$1,000,000)
　Phoenix Tailings (Woburn, MA) will utilize an ore-to-iron production process using the arc generated from an air-gapped electrode to electrolyze the molten oxide electrolyte powered by clean electricity. Molten oxide electrolysis is a promising alternative to conventional approaches, but until now has required anode materials that are either consumable or prohibitively expensive. (Award amount: $1,000,000)
・タフツ大学(マサチューセッツ州メドフォード)は、鉄鉱石精鉱をアンモニアで直接還元する方法を開発し、製鉄工程からのすべての直接的なプロセス排出と、鉄鉱石を粘土で焼いて硬質ペレットを製造することから生じる排出を排除します。低品位の鉱石を使用し、ペレット硬化工程をバイパスし、溶融コストを下げることで、アンモニアベースの削減に対するこの新しいアプローチは、鉄鋼の総排出量を60%以上削減しながら、国内鉄鋼のコストを削減します。(賞金:2,924,514ドル)
　Tufts University (Medford, MA) will develop a method to directly reduce iron ore concentrates with ammonia, eliminating all direct process emissions from the ironmaking step, as well as emissions that result from baking iron ore with clay to make hard pellets. By using low-grade ores, bypassing the pellet-hardening step, and lowering melting costs, this new approach to ammonia-based reduction would reduce the cost of domestic steel while decreasing total steel emissions by greater than 60%. (Award amount: $2,924,514)
・ミネソタ大学(ミネソタ州ミネアポリス)は、高炉技術に代わる完全電化マイクロ波水素プラズマプロセスに取り組みます。この技術は、高炉と直接還元グレードの鉄鉱石精鉱を使用し、従来の高炉プロセスにおけるペレット化、焼結、コークス製造のステップに関連する排出を排除します。(賞金:2,820,071ドル)
　University of Minnesota (Minneapolis, MN) will work on a fully electrified microwave hydrogen plasma process to replace blast furnace technology. The technology will use blast furnace and direct reduction grade iron ore concentrates, eliminating the emissions associated with the pelletization, sintering, and coke-making steps in the conventional blast furnace process. (Award amount: $2,820,071)
・ネバダ大学(ネバダ州ラスベガス)では、電解採取法を用いて微粉鉄鉱石を純鉄に変換し、陰極に堆積させる技術を開発します。目標は、純度95%以上の鉄を1時間あたり1キログラム生産し、100時間維持するインペラ加速反応器の実験室規模のプロトタイプを作成することです。(賞金額:2,102,353ドル)
　University of Nevada (Las Vegas, NV) will develop technology to use electrowinning to convert pulverized iron ore into pure iron that is deposited on a cathode. The goal is to create a laboratory-scale prototype of an impeller-accelerated reactor that maintains the production of one kilogram per hour of over 95% pure iron for 100 hours. (Award amount: $2,102,353)
・ユタ大学(ユタ州ソルトレイクシティ)は、水素還元のメルトレス製鉄技術を推進します。提案されたプロセスは、従来の製鉄および製鋼におけるいくつかの高エネルギーステップを排除することにより、エネルギー消費量を大幅に削減する可能性があり、従来の方法よりも大幅に低い温度で行われます。このアプローチにより、製鉄所製品の生産でエネルギー使用量を少なくとも50%削減し、ニアネットシェイプの鋼部品の製造で最大90%削減できると予測されています。(賞金額:3,479,082ドル)
　University of Utah (Salt Lake City, UT) will advance a hydrogen-reduction melt-less steelmaking technology. The proposed process has the potential to drastically reduce energy consumption by eliminating several high-energy steps in traditional iron and steelmaking and is conducted at substantially lower temperatures than conventional methods. This approach is projected to decrease energy use by at least 50% in the production of steel mill products and up to 90% in creating near-net-shape steel components. (Award amount: $3,479,082)
・ウースター工科大学(マサチューセッツ州ウースター)は、鉄シリコン電磁鋼板に用いる低炭素電解鉄粉の製造技術に注力する。この研究は、エネルギー使用量、温室効果ガス排出量、コストを大幅に削減しながら、従来のカーボサームプロセスを置き換えることで、鉄の生産に革命をもたらす可能性があります。(賞金額:1,241,919ドル)
　Worcester Polytechnic Institute (Worcester, MA) will focus on manufacturing technologies for low carbon electrolyzed iron powder to be used in iron-silicon electrical steel. The work could revolutionize iron production by replacing the traditional carbothermic process while significantly reducing energy usage, greenhouse gas emissions, and cost. (Award amount: $1,241,919)

SIJ Group (Slovenian Steel Group) has achieved ResponsibleSteel certification for its SIJ Acroni and SIJ Metal Ravne sites, placing Slovenia on the global map of responsible steel production.
SIJ is a leading producer of stainless steel and special steels in Europe and is one of Slovenia’s leading exporters. The sites cover two steel mills, both operating Electric Arc Furnaces (EAFs), as well as hot and cold rolling mills, and a forging shop.

SSABは、FOSSAコンソーシアムのパートナーとともに、フィンランドの機械工学および金属産業向けに化石燃料を使用しない、または低炭素のバリューチェーンを構築することを目指しています。FOSSAプロジェクトは、バリューチェーンの他の関係者と協力して、主要な顧客セグメントのニーズに基づいて、化石燃料を使用しない高強度鋼の特性の開発を可能にします。
FOSSAプロジェクトコンソーシアムのフェーズIは、4社(SSAB Europe Oy、Hiab Finland Oy、Fortaco Ostrobothnia Oy、Indalgo Oy)、3つの研究機関(オウル大学、ラッペーンランタ・ラハティ工科大学LUT、タンペレ大学)、およびPonsse Plcなどの現物企業で構成されていました。プロジェクトの第2フェーズでは、John Deere Forestry OyやPonsse Plcなどの新しい企業がパートナーとして参加しています。
Fossaプロジェクトの第1フェーズは2022年に開始され、金属コーティングされたSSAB ZeroTM製品や、化石燃料を使わない鋼材が生産に使用されたHiabのMULTILIFT Ultima 18S FFSフックリフトのフィンランド初のアプリケーションなど、多くの新製品の開発につながりました。
FOSSAプロジェクトには、化石燃料を使わない鉄鋼バリューチェーン、高度な鉄鋼と応用、鉄鋼製品の仮想製造という3つの主要なテーマがあります。

The rollout of renewable energy will be at the heart of the steel transition

Project announcements speak to a level of investment that is moving the needle.
Only a few years ago, the largest low-emissions hydrogen facility under construction had 20 megawatts (MW) in capacity. Today, several 100 to 250 MW projects are under development, with a few visionary, first-mover developers taking megawatts to gigawatts. H2 Green Steel, a Swedish startup, raised €6.5 billion to fund the world’s first large-scale green steel plant powered by Europe’s first giga-scale electrolyzer. ACWA Power raised $8.5 billion and began the construction of a 2.2 GW project in the desert of Saudi Arabia, with plans to export the hydrogen to renewables-constrained Europe in the form of green ammonia.
RMI’s Green Hydrogen Catapult, a coalition of 10 hydrogen front-runners including H2 Green Steel and ACWA, is on track to meet its 2030 target to bring 45 GW of green hydrogen projects to final investment decision, with 14 GW already in final engineering design stage or with final decision being made. And we see gigawatt-scale electrolyzer manufacturing plants that have already been built with the rest of the supply chain ramping up capacity, too.
Businesses are innovating and finding meaningful ways to make change. The Sustainable Steel Buyers Platform (SSBP), established last year by RMI, is bringing together corporations that use large amounts of steel — think automakers, tech, and construction — and ambitious steelmakers to help make zero-emissions steel production happen in North America. Substituting natural gas and coal with clean hydrogen in key stages of steel production is one of the most promising ways to reduce emissions. But building these new, hydrogen-fueled plants will take financing. Raising this large amount of capital requires offtake agreements at a price required to support the business case. The SSBP’s membership aims to pool demand into a collective request for up to 2 million tons of near-zero emissions steel this decade to help make low-emissions steel projects bankable.

US Steel's plant in Gary, Indiana, aims to deploy carbon capture to reduce its carbon footprint by 2026.
The technology will capture 0.5% of the steel mill's carbon dioxide emissions.
Climate groups and some scientists say carbon capture is unproven and will worsen global warming.

数十年にわたりさまざまな分野で実施されてきた炭素回収・利用・貯留（CCUS）は、期待外れや失敗の実績を積み重ねてきました。
ガスベースの鉄鋼生産のための世界唯一の商業規模の CCUS プラントの回収率は非常に低い。石炭ベースの鉄鋼製造のための商業規模の CCUS プラントは世界中どこにも存在せず、計画中のものもほとんどない。
大手鉄鋼メーカーは、石炭を消費する高炉に代えて、直接還元鉄（DRI）ベースの製鉄にますます目を向けている。CCUSは、発電などの他の分野と同様に、取り残される危機に直面している。
CCUS の成果が芳しくないため、鉄鋼消費者は今後、サプライチェーンに石炭を一切取り入れたくないと考える可能性が高まっているようだ。投資家は、CCUS が重要な役割を果たすと主張する鉄鋼会社の脱炭素化計画に疑問を呈すべきである。
鉄鋼業界初で唯一の商業規模のCCUSプラントであるアラブ首長国連邦のアル・レイダCCUS施設は、2020年と2021年にエミレーツ・スチール・アルカンのDRIベースの鉄鋼プラントからの総スコープ1およびスコープ2排出量の20％未満を回収しました。さらに、回収されたCO2は石油増進回収（EOR）に使用され、より多くの化石燃料の生産と追加の炭素排出の放出が可能になります。