鋼鐵部門產生的二氧化碳排放量佔全球總排放量的7%，溫室氣體(GHG)排放量則約佔9%。脫碳行動迫在眉睫，其核心大多聚焦於逐步汰除煤炭，因為煤炭至今仍是初級鋼鐵生產的主要支柱。全球有70%的鋼鐵是初級新鋼，由全球約400多家工廠利用鐵礦石與煤炭生產而成。

排放概況

根據世界鋼鐵協會(worldsteel)的數據，2021年高爐-轉爐(BF-BOF)製程的二氧化碳排放量為32億噸(Gt)，估計佔整個鋼鐵業年度溫室氣體排放量的86%。透過高爐-轉爐法每生產一噸鋼鐵需要0.77噸煤炭。國際能源總署(IEA)2022年的一份報告估計，冶金煤開採過程中的甲烷洩漏問題不容小覷，預估每年相當於10億噸的二氧化碳當量(CO2e)。

若將甲烷排放計算在內，Steel Watch估計透過高爐-轉爐路徑生產的鋼鐵每年排放42億噸的二氧化碳當量，佔整個產業排放量的90%。這意味著極高的排放強度：透過高爐路徑生產每噸鋼鐵的排放量超過3噸二氧化碳當量。

煤炭的未來

研究顯示，鋼鐵、化工和水泥這三個「難以減排」的部門佔工業能源需求的近60%。2024年鋼鐵業消耗了36艾焦耳(Ej)的能源，佔全球工業總消耗量的21%。煤炭在最終能源消耗中的占比約為28Ej，比例高達77.77%，處於極高水準。

研究指出，作為傳統高溫熱源供應者，煤炭在工業部門的需求下降速度將慢於其他部門。儘管從2030年代起煤炭需求將穩步下降，但到2050年，煤炭仍將佔該部門能源使用的15%以上。

根據預測，作為製造業中最大的單一能源消耗者，鋼鐵業對化石燃料的依賴在2024年至2050年間將下降22%。該部門的總能源消耗將在2030年前達到頂峰，隨後到2050年下降約15%至33Ej。電力在該部門能源結構中的比例將從2024年的14%增長到2050年的23%。但這尚未包含作為原料使用的煤炭。化石燃料的比例將從84%下降到2050年的62%，其中煤炭的比例將從77%以上下降到2050年的56%。

鋼鐵業的未來

這些預測清楚顯示，儘管電弧爐技術和再生鋼生產快速增長，加上材料與能源效率措施的實施，到2050年(即大多數國家和公司預定達成淨零排放的年份)，以煤炭為基礎的初級鋼鐵生產比例仍將維持在50%左右。

根據Steel Watch的說法，若要達成2030、2040及2050年的淨零脫碳目標，避免建造新高爐或對現有高爐進行大修至關重要。目前全球有397座仰賴高爐生產的鋼鐵設施，運作中的高爐超過1,000座。

SteelWatch指出，全球71%的高爐在2030年前將面臨大修決策。如果選擇進行大修，每座高爐需耗資數億美元，這可能導致高排放技術再被鎖定20年。鋼鐵業目前有超過125個新項目已宣布或正在建設中，包含一座或多座高爐。這些新設施的潛在壽命可達40至50年，將直接衝破2050年碳中和的目標。

目前使高爐仍成為首選的關鍵挑戰包括：

●成本與經濟考量：氫基生產的成本比高爐高出約40%至150%。

●廢鋼回收量不足：越來越多國家開始實施出口或供應限制。

●碳捕集、再利用與封存(CCUS)尚不可行：目前尚無有效的燃燒後技術能捕集鋼廠90%至95%的排放；目前僅中東有一處設施。

●地緣政治衝突強化化石燃料需求：甚至連歐盟國家也宣布重啟燃煤電廠，以應對能源波動。

●鋼鐵品質與純度：汽車及其他關鍵下游領域仍依賴初級鋼以確保純淨度。

如何透過技術和政策應對這些挑戰，將決定全球鋼鐵業減少對高爐路徑及煤炭依賴的速度。