日本政府于2020年10月宣布2050年實現碳中和的目標。2021年5月，日本國會參議院正式通過修訂后的《全球變暖對策推進法》，以立法的形式明確了日本政府提出的到2050年實現碳中和的目標。
日本能源匱乏，節能在日本能源政策中占有舉足輕重的地位，特別是20世紀70年代初的石油危機之后。作為能源消耗大戶，日本鋼鐵工業一直非常關注節能問題。隨著對先進節能技術的不斷開發和廣泛應用，日本鋼鐵工業的節能減排取得了顯著成效。20世紀90年代中期以后，日本逐漸將應對全球氣候變化提上日程。而鋼鐵行業是日本工業部門中排放二氧化碳最多的行業。因此，在此階段，日本鋼鐵工業逐步從節能降本轉變為努力降低CO2和所有溫室氣體排放，并為此積極開發降低CO2排放的新技術、加強廢棄物回收以及進行生命周期評價等。具體措施如下：
一、制定減排和碳中和規劃
2008年，日本新能源產業綜合開發機構啟動日本環境友好型煉鐵工藝技術開發項目（COURSE50）并委托給日本制鐵、神戶制鋼集團、JFE鋼鐵等日本鋼鐵企業予以落實。COURSE50項目是日本美麗地球（Cool Earth）計劃的一部分。Cool Earth 在2007年提出，目標是《京都議定書》中規定的內容，旨在2050年前將全球二氧化碳排放量減少50%。COURSE50的研究內容主要分為兩方面：1）以氫直接還原鐵礦石的高爐減排CO2技術的研發，目標是實現10%的CO2減排，開發的主要技術包括利用氫還原鐵礦石的技術、增加氫含量的焦爐煤氣改質技術（焦爐煤氣改質技術就是將焦爐煤氣中的碳氫化合物轉變為氫氣，通過催化裂解將焦爐煤氣改質，改質后的焦爐煤氣中氫氣含量可達到60%以上）、高強度高反應性焦炭的生產技術；2）高爐煤氣中CO2的分離、回收技術的研發，目標是減排20%的CO2。
2018年，日本鐵鋼聯盟提出2100年挑戰“零碳鋼”的目標，擬通過環保型工藝、環保型產品和環保型解決方案來實現。COURSE50也成為實現該目標的重要途徑之一。
二、研發突破性減排技術
為實現2050年碳中和的目標，日本制鐵采用的主要技術方案包括應用大型電弧爐大規模生產優質鋼和氫氣還原高爐煉鐵技術（COURSE50 & Super COURSE50）。一是應用大型電弧爐大規模生產優質鋼。2020年電爐鋼產量占比達25.4%，同比增加0.9%，更多電爐項目還在建設當中。二是氫氣還原高爐煉鐵技術，采用氫氣和直接還原鐵（DRI）替代部分焦煤和鐵礦。
神戶制鋼致力于提升還原及熔融工序中能源效率的技術開發活動，注重節能技術、擴大鐵屑利用等來降低碳排放。高爐C02減排通過運用高爐爐溫人工智能預測系統、人工智能操作高爐?技術，最大限度提高效率。神戶制鋼同時注重創新技術，實現二氧化碳減排。如引進利用高爐煤氣的高效燃氣輪機發電設備，大幅削減了二氧化碳排放量。特別是，在鋼鐵工藝中，將使用天然氣的還原鐵制造方法（MIDREX?工藝） 形成的大量熱壓鐵（HBI）投入高爐，可以減少高爐工序約20% 的二氧化碳排放量。此外，神戶制鋼也研究使用電爐生產高級鋼。
三、利用碳捕捉、運用和儲存
即使是具有突破性技術的高爐，仍然會排放大量的二氧化碳，這種情況下，可以通過捕獲二氧化碳，并用于化學品或儲存在地下。
日本制鐵將開發和置換為通過氫還原鐵礦石將CO2排放量降至為零的無碳煉鐵（氫還原煉鐵）。但考慮到確立氫還原煉鐵技術和廉價的大量無CO2氫供給體制的道路還有很遠，預計當前仍將與高爐并存生產。在這種情況下，通過開發和利用高爐工藝中COURSE50技術等促進CO2排放量減少，同時通過二氧化碳的捕集、利用與封存（CCUS）實現CO2的有價化和固定化。
四、創新固碳技術
日本制鐵開發了“藍碳”（Blue Carbon）項目。為了改進對鋼渣的利用，日本制鐵開始了藍碳（海洋生態系統中的二氧化碳吸收和固定)的基礎研究，收集關于通過使用鋼渣和創造淺底、潮灘和海藻床可以固定多少二氧化碳的基本數據，并利用日本制鐵自身的大型水箱（海洋實驗室），開發研究利用鋼渣創造灘涂、淺底、海藻床等的方法，改善沿海地區的環境。有了基本數據的匯總，就了解可以固定多少二氧化碳。目前日本制鐵已在全國38處開展利用鋼渣的海洋森林再生技術項目調查。
JEF鋼鐵公司和太平洋水泥、地球環境產業技術研究機構共同開發二氧化碳的碳酸鹽固定技術。該小組以鋼鐵渣、廢混凝土、新混凝土、煤灰等為原料，用濕法抽出堿土金屬并與工廠排放的二氧化碳反應，生成穩定化合物碳酸鹽，并研發了碳酸鹽的使用技術。
五、延伸生態產品
日本制鐵除了在鋼鐵制造過程中大力推動技術創新，還通過提供高功能鋼鐵產品,幫助客戶在使用最終產品時節省能源并減少二氧化碳排放。具體而言，日本制鐵提供用于驅動電機的高性能電工鋼板以及用于電動汽車輕量化的超高強度鋼板，以在日本制鐵的產品用作制成品時實現顯著的二氧化碳減排效果。
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