日本鋼鐵製造商JFE Steel Corporation宣布,已成功在日本首次利用綠色氫氣生產直接還原鐵(DRI)原型產品,象徵日本鋼鐵業在降低碳排放、推動碳中和製程方面取得重要進展。
此次試驗是在新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)推動的「氫能社會建設技術開發計畫」及綠色創新基金計畫支持下完成,目標是開發僅使用氫氣作為還原劑的直接氫還原技術。該技術結合綠氫生產設備與直接氫還原測試設備,驗證利用再生能源製造的氫氣進行鐵礦石還原的可行性。
JFE Steel於旗下東日本製鐵所千葉地區建置每小時可處理15公斤鐵礦石的小型中試試驗廠,並自2024年12月起展開氫還原測試。試驗期間於今年6月29日至7月1日成功生產約1噸直接還原鐵,證實綠氫能夠穩定應用於鐵礦石還原製程。
本次試驗所使用的綠氫,是由NEDO「無碳氫能社會」相關計畫於山梨縣米倉山能源儲存技術研究基地利用再生能源生產,再透過1.5 MW質子交換膜(PEM)水電解系統製造氫氣,並由山梨氫能公司(YHC)與巴商會以高壓氫氣形式運送至千葉試驗廠使用。
日本鋼鐵業約占全國碳排放量14%,是工業領域最大的排放來源之一。為加速鋼鐵製程脫碳,日本製鐵、JFE Steel、Kobe Steel以及日本金屬材料技術研究中心(JRCM)於2022年成立「氫能鍊鋼技術開發聯盟(GREINS)」,共同推動低碳煉鋼技術研發與商業化。
GREINS聯盟計畫涵蓋直接氫還原技術開發、測試設備建置以及產業應用推進,並與日本國內多家研究機構合作。目前,該計畫已建置兩座不同規模與規格的直接還原測試設備,相關技術開發工作則於2024會計年度正式啟動。
NEDO表示,未來將持續支持相關研究,以加速直接氫還原技術的商業化應用。不過,該機構也指出,要實現鋼鐵產業碳中和,除了需要大量且低成本的氫氣供應外,也必須同步發展碳捕集、利用與封存(CCUS)等相關技術。
JFE Steel亦表示,公司正依循第八次中期經營計畫,在綠色創新基金支持下持續推動碳中和煉鋼技術開發。除綠氫直接還原技術外,該公司也同步研發碳循環高爐技術,目標是在2035年前後建立碳中和鋼鐵生產技術,並於2050年實現碳中和目標。