グリーンスチールとヨーロッパの天然ガスの課題

過去 2 年間にわたり、欧州のほぼすべての平鋼メーカーは、鉄鋼生産の脱炭素化を図るため、コークス炭ベースの高炉（BF）を直接還元鉄（DRI）プラントに段階的に置き換えると発表した。 現在発表されている 16 を超える DRI プラントは、2,500 万トン以上に相当します。1 トン: 1 トン = 2,205 ポンド。 の容量（図表 1）。

新しく建設された DRI プラントの多くでは、当初の目的は、電気アーク炉 (EAF) または浸漬アーク炉で鉱石を銑鉄に加工するための原料または還元剤として天然ガス (NG) を使用することでした。 この鉄は塩基性酸素炉 (BOF) で使用され、平鋼が製造されます。

この NG ベースの DRI 生産ルートを、再生可能電力を使用する EAF またはサブマージアーク炉と組み合わせて使用​​すると、鉄鋼会社はスコープ 1 および 2 の CO2 排出量を平均で半分に削減できます。これは、1 メートルあたり約 2 トンの CO2 からなります。平鋼 1 トンあたり、平鋼 1 トンあたり約 1 トンの CO2 になります。 CO2 価格が CO2 トンあたり 100 ユーロ以上に上昇し、無料 CO2 許容量が減少し、過去の NG 価格がギガジュール (GJ) あたり約 7 ユーロ (2019 ～ 21 年のドイツの平均) であることを考慮すると、この代替生産ルートは現金化されるでしょう。今後 3 ～ 5 年以内に BF-BOF ルートと同等のコストが実現できるようになります。

ドイツを例に挙げると、発表された DRI プラントは、鉄鋼産業で現在使用されている NG の需要を約 120 PJ (2020 年のドイツの概算需要) からほぼ 2 倍の約 175 ペタジュール (PJ) に増やすことになります。ドイツでは、2026 年頃に生産が開始されると、100% NG で稼働します。200 万トンの単一の大型 DRI ユニットは、現在ドイツの鉄鋼産業全体で使用されている NG のおよそ 5 分の 1 (約 20 PJ) を消費することになります。ドイツの産業用 NG 需要が約 2% 増加します。

H2 を使用する直接還元鉄プラントの建設、または二酸化炭素回収の利用と貯蔵の復活が、平鋼メーカーにとって脱炭素化の取り組みを守るための最も実行可能な選択肢であると思われます。

将来的には、NG ベースの DRI プラントは、十分な量と競争力のあるコストで入手可能であれば、H2 (グリーン水素) で稼働するように比較的簡単に変換でき、平鋼メーカーが CO2 排出量を達成できるさらに大幅な CO2 削減が可能になります。平鋼1トン当たりCO2排出量は0.6トン未満。 したがって、欧州の鉄鋼企業にとってカーボンニュートラル目標を達成するには、DRI プラントが不可欠です。

2022 年 2 月のウクライナ侵攻は、国や分野全体に人的、社会的、経済的影響を及ぼしています。 侵略の影響は急速に進化しており、本質的に不確実です。 これまでのところ、ウクライナ侵攻により、NG-DRI生産ルートの構築への投資を計画している欧州の鉄鋼企業にとって、さらなる検討事項が生じている。 特に、マッキンゼーのウクライナ戦争に関する記事で説明されているように、長期にわたる混乱（シナリオ 2）および重大な混乱（シナリオ 3）の状況では、鉄鋼メーカーは以下の状況による影響が継続的に見られる可能性があります。

さらに、コークス炭の価格は、従来のBF-BOFルートの1トン当たり170ユーロ（2019～21年）から、1トン当たり500ユーロ（2022年3月の欧州のハードコークス炭の平均価格）を超えるまで上昇した。 これらの要因を総合すると、NG DRI 投資の実現可能性、スケジュール、競争力を再評価し、脱炭素化ロードマップへの影響と鉄鋼業界が設定した CO2 削減目標の達成能力を認識する必要があることを意味します。

現在、DRI プラントの建設に対する影響については、4 つの潜在的なシナリオが考えられます。

シナリオ A では、平鋼メーカーは段階的な脱炭素化対策による可能性が限られているため、脱炭素化目標を達成することが困難に直面する可能性があります。 シナリオ D は、追加の (高品質) 鉄スクラップの供給が不十分なために制約される可能性があります。 したがって、シナリオ B と C は、平鋼メーカーが脱炭素化の取り組みを守るための最も実行可能な選択肢であると思われます。