新奇炭素循環製鉄によるゼロカーボンスチール製造原理の創成

• 研究課題/領域番号: 25K01555
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26060:金属生産および資源生産関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 村上 太一 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (80374966)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2027年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2026年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2025年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
• キーワード: カーボンニュートラル製錬 / 水性ガス逆シフト反応 / 炭材内装鉱 / 炭化鉄 / グリーン水素

研究開始時の研究の概要

鉄鋼業からのCO2排出（日本のCO2排出の14％に相当）をゼロにする炭素循環製鉄システムを開発する。そのための技術課題として、CO2を固体の炭素まで再生させるため、CO2含有ガスとグリーンH2を混合することで水性ガス逆シフト反応と炭素析出反応を連続的に効率よく進行させる条件を探査するとともに、反応サイトとなる繊維状多孔質鉄の製造方法を確立する。さらに、リサイクルした炭素の効率的利用方法として粉末の鉄鉱石と混合する炭材内装鉱を新しい製鉄原料とし、再生可能エネルギー由来のグリーンH2を熱源としたシャフト炉を用いた溶銑製造プロセスの可能性を検証する。