高いコストが、ヨーロッパの鉄鋼産業の脱炭素化計画を狂わせかねない。

エネルギー転換が進行する中、従来の高排出業界の炭素排出量削減が、地球全体の排出量を制限する上でますます重要になっています。これらの難治産業の中でも、鉄鋼製造は最も難しい課題の1つです。緑の電力を使用して生産される「緑鉄」として促進するためのインセンティブや税制優遇策が用意されているにも関わらず、ヨーロッパの鉄鋼製鋼所は難しい状況に直面しています。

環境に優しい素材が代替品よりも1トン当たり最大で1,000ユーロ（1,072ドル）高いことから、緑鉄とグレーシュート（化石燃料を使用）の長期的な経済的持続性が深刻な危機に瀕しています。この差を埋めるには、グレーシュートに対する税金は現在の1トン当たり60ユーロから約500ユーロの二酸化炭素（CO2）税になるか、政府が緑鉄の生産を促進するために大幅なインセンティブを提供する必要があります。

Rystad Energyは、オーストラリアやオマーンなど再生可能エネルギー資源が豊富な国々から直接還元型緑鉄（DRI：クリーンな水素で生産された鉄鉱石）を輸入することで、ヨーロッパのコストを下げるのに役立つと指摘しています。ただし、DRIの海上貿易の歴史から、いくつかの地域にとってリスクが伴う可能性があることが示唆されています。一つのリスク要因は、ベネズエラでの生産施設の国有化を含む複数の理由による近年の貿易量の減少です。中東の継続的な紛争もリスク要因の一つです。

ヨーロッパの鉄鋼メーカーは自給自足を望むかもしれませんが、地域の製造業者によると、EU内でそのような施設への投資は一時停滞しているようです。ヨーロッパの鉄鋼メーカーは、プロジェクトごとに異なる額の準備金額と税金の前途に完全に依存しているようです。たとえば、ドイツのデュースブルクでは、ティッセンクルップが新しい設備の建設に5億ユーロを受け取ることになり、総費用は18億ユーロになります。さらに、同社はグリーン水素を天然ガスの代わりに選択する条件で、エネルギーコストの補助金として14.5億ユーロが割り当てられています。ただし、補助金を受けるためには、ティッセンクルップは緑の水素を購入したことを独立機関が確認しなければなりません。

経済の不確実性にもかかわらず、業界は、錆、不純物、および一般的な金属スクラップからの汚染物質を除去する炭素重量の表面処理過程であるショットブラストを置き換えるための具体的な措置を講じています。鋼鉄製鋼所は、より持続可能な代替品であるDRI設備と電気アーク炉（EAFs）にこの慣行を置き換えつつあり、これらはより高額です。DRIは、天然ガスや石炭から得られる一酸化炭素と水素を使用して固体中で鉄鉱石を直接還元する方法であり、EAFsは鉄とスクラップを溶かすために電気エネルギーを使用します。

DRIは、スクラップ金属と豚鉄とともに鋼鉄製造に使われる原材料です。天然ガスや緑の水素を使用して製造された国のエネルギーコストが低い国でDRIが作られる場合は、輸送費用を抑えてヨーロッパに輸送できます。このDRIはEAFで溶かして鋼を生産したり、溶融液体形態でBasic Oxygen Furnace（BOF）に輸送したりすることができます。これにより、鋼製造業者は、ヨーロッパ内で独自にDRIを生産するよりも費用対効果の高い解決策を実現できます。

世界鉄鋼協会によると、ブラスト炉と基本的な酸素鋼製造プラントによる統合作業所は、粗鋼1トン当たり平均2.33トンのCO2を放出しますが、DRIおよびEAFプラントは粗鋼1トンあたり1.37トンのCO2の排出しかありません。現在、世界鉄鋼生産のわずか7%がこれらのクリーンな製造形態から生産されています。

鋼鉄産業は、脱炭素化の取り組みと経済的不確実性との戦いの中で、輸送費用が利益を上回らない限り、再生可能エネルギー資源が豊富な国からDRIを輸入することで、緑鉄の生産コストを削減することができます。たとえば、低水素コストがドイツでの生産と比較して高い輸送コストを相殺する場合、ドイツの鉄鋼メーカーはオマーンやオーストラリアなどから炭化水素製直接還元鉄（HBI）としてDRIを輸入できます。

リスター・エナジーのサプライチェーンのバイスプレジデント、アリステア・ラムゼイ

リスター・エナジーの分析によると、オマーンからDRIを輸入する方が、ドイツ内で内製化するよりも現在は1トン当たり25～30ドル程度の節約が見込めます。オーストラリアは現在、緑の水素製造コストが低いですが、輸送費用のため、DRIをドイツに届けるコストは他のH2-DRI（水素を使用して直接還元鉄を生産する）ケースと同等です。

DRIを生産するために天然ガス（NG-DRI）を使用するのが最も安価なオプションですが、これによる排出物の削減率は約50%にとどまります。それに対して、緑の水素は排出物を90%以上削減しますが、NG-DRIよりも50%高価です。この価格は、今後の10年までにコストが下がると予想されていますが、それでも50%の増加が見込まれています。

緑の電力を使用するEAFはDRIの必要性をなくすことができますが、スクラップ供給が限られていることや、スチール消費者の低残渣要件が古くなったスクラップの高い銅含有量を拒否することから、他の原料が必要です。その結果、DRI（または豚鉄）はミックスの重要な部分を占め、一部では使用されている原材料の100%を占めます。一般的に使用されるミックスにはDRIの20%が含まれ、これにより収集されたスクラップ金属の80%に付加価値が生まれます。

DRIとEAFへの投資に対する関心は低下しており、前述のように、ヨーロッパの鉄鋼メーカーは公的資金と未解決の選挙結果に依存しているようです。ただし、過去に批判を受けた統合型セクターは、水素の使用を通じて伝統的なプラントで排出物を削減する別の方法を特定することで復活しています。

アメリカ合衆国最大のフラットロール鋼製鋼所であるクリーブランド・クリフスは、インディアナ・ハーバーIH7プラントで水素注入に関する第2の試験を完了しました。この試験は、従来の考え方に挑戦する画期的なものであり、水素が統合鉄鋼セクターで排出物を削減する解決策となる可能性があることを示唆しています。ティッセンクルップやタタ・スチールなどの企業も、排出物を削減するために水素注入のポテンシャルを研究しています。

By Rystad Energy

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