近日，日本新能源产业技术开发机构（NEDO）基于“绿色创新基金”框架启动了“钢铁行业利用氢能项目”。该项目预计总投资额1935亿日元，通过开发高炉氢还原技术和氢直接还原低品位铁矿石技术，降低钢铁行业的二氧化碳排放量，目标是到2030年实现钢铁行业50%的碳减排。
开发项目一：高炉氢还原技术
第一，利用现场氢气的氢还原技术，对高炉（5000立方米级）进行改造，并进行常温氢气喷吹冶炼试验，验证反应条件变化和碳减排效果。目标是到2030年通过利用现场氢气进行高炉氢还原和二氧化碳分离，使炼钢碳排放量减少30%以上。
项目实施单位包括日本制铁株式会社、JFE钢铁株式会社、株式会社神户制钢所、一般财团法人金属属材料研究开发中心。
第二，开发利用外部供氢和高炉废气二氧化碳的还原技术，通过数学模型和中试规模试验验证，开发高炉炼钢低碳技术。目标是到2030年减少50%以上的碳排放。
主要包括氢气直接喷吹和间接喷吹，前者为向高炉注入氢气直接还原炼钢并配备碳捕集、利用与封存（CCUS）设备进一步减排，进行关键技术开发和小规模试验；后者利用氢气将高炉废气中的二氧化碳转化为甲烷后用作高炉还原剂，并可使用生物质和还原铁作为部分原料，进行中试高炉（500立方米以上规模）示范。
实施单位包括日本制铁株式会社、JFE钢铁株式会社、株式会社神户制钢所、一般财团法人金属属材料研究开发中心。
开发项目二：氢直接还原低品位铁矿石技术
第一，氢直接还原技术。使用氢气替代天然气进行低品位铁矿石的高炉还原，进行小试（实际高炉规模的1/250-1/150）、中试（实际高炉规模的1/25-1/5）验证，实现到2030年中试规模技术比现有方法减排50%以上。
项目实施期为2021年至2030年，实施单位包括日本制铁株式会社、JFE钢铁株式会社、一般财团法人金属属材料研究开发中心。
第二，低品位铁矿石电炉除杂技术。在氢直接还原低品位铁矿石过程中集成大规模电炉除杂工艺，实现该技术对高品质钢的量产，到2030年示范处理量达到300吨的电炉工艺，将钢水中的磷含量降至150ppm以下、氮含量降至40ppm以下。该课题将首先进行小试规模（处理量3-10吨）电炉的关键技术开发和验证，然后进行大型电炉（300吨）的示范。
项目实施期为2021年至2030年，实施单位包括日本制铁株式会社、JFE钢铁株式会社、一般财团法人金属属材料研究开发中心。
关于绿色创新基金
日本政府于2020年10月宣布“2050年碳中和”，并提出到2050年温室气体的排放整体为零的目标。同年12月，日本经济产业省（METI）发布了《2050年实现碳中和的绿色增长战略》。
为实现大幅度加速能源及产业部门的结构转换和大胆投资革新等，2021年3月，日本经产省在NEDO创建了总额2万亿日元的“绿色创新基金”，以支持从事研发的实体，并推进绿色创新基金的目标。绿色创新基金目标共17个领域，其中7个领域涉及氢能，分别为大型氢气供应链建设、利用可再生能源电力电解水制氢、下一代飞机开发、下一代船舶开发、智能出行社会构建、使用二氧化碳等的燃料制造技术开发、使用二氧化碳等塑料原料制造技术开发、燃料氨供应链构建和炼钢流程中的氢气利用。
