在全球致力於2050年實現碳中和以應對氣候變遷的背景下，排碳量大的鋼鐵業面臨著嚴峻的減排挑戰。多數鋼鐵業已設定中期目標，期望在2030年前將碳排放量減少30%。為此，業界正積極探索採用綠色電力、綠色氫能、生物質能及碳捕集、利用與封存（CCUS）等多種技術路徑，但這些方案普遍伴隨著高昂的資本支出、龐大的基礎設施需求與顯著增加的能源消耗 。因此，提升能源效率成為未來鋼鐵業可持續發展的關鍵。
鋼鐵業在推動減碳時，面臨多重障礙。首先，從傳統的高爐-轉爐（BF-BOF）煉鋼工藝轉向直接還原鐵-電弧爐（DRI-EAF）等低碳路徑，需要巨額的投資，在許多地區缺乏經濟可行性，亟需政府的資金支持。其次，關鍵的減碳技術，例如氫能直接還原鐵、CCUS等，其技術成熟度與商業化水準不一。再者，生產綠色氫氣的成本高昂且來源有限，其生產過程亦是高度能源密集型，這將導致鋼鐵生產的電力需求和運營成本大幅上升。此外，配套的基礎設施，包括綠色電力供應、氫氣的生產與儲運，以及二氧化碳的封存與運輸管線，均需大規模建設。管理層與基層員工對碳排放的認知有限，也為減排策略的推動帶來挑戰。
該研究評估了六種主要的二氧化碳減排方案：
(1)現有流程優化：此方案專注於透過改善操作實踐、採用最佳可行技術、減少製程損失來提升營運效率。這被視為短期內 最應優先推動的策略，不僅能減少碳排放，還能降低營運支出，是實現一流績效水準的第一步。
(2)上游煉鐵製程重大變革：採用Corex、Finex等替代性煉鐵技術，但多數此類技術的能耗與碳排反而高於傳統高爐，因此並非理想選項。
(3)上下游製程全面革新：以天然氣為基礎的直接還原鐵（DRI）製程結合電爐(EAF)煉鋼，可望減少50-60%的二氧化碳排放和20-30%的能耗，但前提是需要有穩定的高品位鐵礦砂與低成本天然氣供應。
(4)整合CCUS技術：在維持現有製程的基礎上，加裝碳捕集設施。此方案減排潛力巨大，但能源消耗也將顯著增加。以一個年產百萬噸的熱軋鋼廠估算，其資本支出高達9.5億美元，且需解決二氧化碳運輸與地質封存的難題。
(5)導入氫能煉鋼：在現有或改進的工廠配置中，以綠色氫氣替代天然氣或焦炭作為燃料與還原劑。此方案雖能減碳，但對能源消耗可能增加，其資本支出與運營成本變高，最主要的關鍵仍是綠色氫氣的普及性與高單位成本的綠色電力。
(6)採用生物質能：在高爐中有限度地使用木炭替代化石燃料，但大規模應用受限於木炭的供應量，且必須結合永續的植樹造林計畫。若僅考量購買木炭，不能將使用木炭作為減少二氧化碳排放的一種方案。
面對複雜的技術選項與高昂的成本，鋼鐵企業應制定一套循序漸進的戰略路線圖。研究建議，企業應在短期內，透過實施低成本甚至零成本的營運改善措施，達成較容易的目標，有望達成10-25%的減排潛力。在中期，可借助中等資本支出的項目，進一步減排10-25%。而長期的深度減排（30-50%）則需仰賴CCUS和綠色氫能等突破性技術，但這些技術的商業可行性高度依賴政府的激勵政策與資金支持。
總結而言，鋼鐵行業的淨零排放之路充滿挑戰，需要政府、發電企業、金融機構與鋼鐵業者自身的協同努力。短期內，提升能源效率與營運績效是效益最高的策略；而長遠來看，儘管綠色技術帶來了高昂的成本，但持續的技術創新與完善的政策配套將是實現最終減排目標的唯一途徑。
（摘自：世界金屬導報 N.2723 B14-B15 2025-06-17）