探索低碳煉鐵邁向永續 成大與中鋼攜手改造鋼鐵工業

【今傳媒/記者張中俊 報導】全球正面臨氣候變遷與極端氣候的加劇影響，2050年實現淨零碳排不再只是遙遠的承諾，而是當前既真實且緊迫的挑戰，每一份減碳的努力都直接影響我們的環境和下一代。2050年實現淨零碳排首要衝擊到的產業正是鋼鐵業，不僅佔全球人類活動近一成的總碳排量，鋼鐵製品也是我們日常生活中隨處可見的「城市支柱」─從摩天大樓到橋樑、交通工具、電動車、離岸風電，乃至於家電與鍋碗瓢盆，可見鋼鐵應用無處不在，與文明社會息息相關。然而，正因其無可取代的角色，鋼鐵產業衍生我國製造業近四分之一的碳排放量，使得我國邁向淨零碳排的路上，鋼鐵絕對無法置身事外。

為了讓這個「鋼鐵支柱」承載起台灣綠色永續的未來，國科會支持國立成功大學組成『低碳冶煉技術Team Taiwan』，集結全台11所大學與國家同步輻射研究中心來攜手中鋼公司，共同執行『國科會前瞻技術產學合作計畫－高爐低碳煉鐵技術開發』計畫，並於113年12月13日舉行「高爐低碳煉鐵技術國際研討會」，超過百名學者、研究生與研究人員和國際專家共同探討低碳煉鐵技術，積極推動開發「以氫代碳」的關鍵技術，以減少高爐煉鐵中的碳排放及推動鋼鐵製程的綠色轉型為努力目標。

從「傳統引擎」到「低碳心臟」的技術革新

鋼鐵生產如同一部引擎，而「高爐製程」則是這部引擎的重要「核心」。傳統煉鐵技術源自工業革命，我國現代鋼鐵產業起始於十大建設，現代高爐煉鐵製程仰賴冶金煤煉製的焦炭與粉煤等含碳還原劑，在將鐵礦石還原成金屬鐵的過程中，產生了二氧化碳排放(即碳排放)。為了解決這個「核心碳排」問題，成大林士剛特聘教授表示，從基礎原理出發的技術創新是改變成熟製程的唯一出路：「以氫代碳是有效減碳的關鍵。透過富氫還原劑部分取代傳統含碳還原劑，氫氣反應後產生水蒸氣而非二氧化碳，故可望大幅減少碳排放。」此外，透過建立低碳排原料配比技術、模擬高爐內部多元多相複雜反應、確保富氫氣體燃燒安全性，並應用二氧化碳捕集與再利用等技術，成功大學與中鋼開發的低碳煉鐵技術，已實際導入生產流程，使這顆「煉鐵引擎」能改裝為更低碳化的製程。

跨越台灣，放眼全球的低碳願景

放眼全球，鋼鐵巨擘ArcelorMittal投入超過百億歐元的研究經費，目標為 2030 年減少25%碳排放。這一雄心勃勃的減碳目標同樣是中鋼公司致力追求的中期減碳目標，而台灣鋼鐵產業以精準的技術研發命題對症下藥，以產學大聯盟的模式連結學研界能量，以更具針對性的解決方案應對減碳挑戰。與動輒百億資金的投入相比，成大與中鋼的產學計畫以相對有限的經費，成功實現了階段性目標，展現出極具競爭力的減碳效率，堪稱鋼鐵業減碳技術創新的標竿。中鋼公司將於2025年實現每年減少155萬噸碳排放，大略為台灣森林面積約五分之一的吸碳量，也相當於減少約77.5億公里或約等於繞地球19萬圈的汽車行駛碳排。中鋼劉宏義副總經理表示：「這次產學合作的成功，對中鋼而言意義非凡，不僅帶來技術上的革新，提升了中鋼的綠色競爭力，更推動了台灣鋼鐵產業的整體低碳化進程。」

這次研討會不僅是減碳技術交流的平台，同時也彰顯出台灣對全球低碳競爭的決心。中鋼設立2030年較2018年基準年減少25%碳排放的目標，為台灣邁向低碳未來跨出關鍵且重要的一步。本次產學合作成果不僅有助持續推動鋼鐵業向綠色永續前進，也帶動供應鏈上的中小企業共同投入減碳行列。此外，這項技術不僅可應用於台灣的鋼鐵產業，也具備國際應用潛力，更為全球鋼鐵業低碳轉型提供寶貴經驗。

攜手邁向2050淨零碳排

2050淨零碳排是全人類共同面臨的挑戰，影響著地球公民的未來。成大林士剛特聘教授表示：「減碳不僅是企業責任，更是學術界在創新學理與技術發展，以及次世代人才培育上的重點。」成大與中鋼將持續推動技術創新和產學合作，期望藉由本次研討會為低碳煉鐵創新技術鋪平道路，加速鋼鐵產業綠色轉型，讓台灣鋼鐵業在低碳時代中繼續扮演關鍵角色，成為產業永續轉型的標竿典範。

(圖/ 記者張中俊拍攝)