電解法と直接還元法の結合による低炭素鋼製造の経済評価

化石燃料ベースの一次鋼生産から低排出の代替手段への移行が近年ますます注目を集めています。水素ベースや電気化学的ルートによる二酸化炭素回収と利用（CCU）および二酸化炭素直接回避（CDA）を含むさまざまなスキームが提案されています。複数の技術分析が利用可能であり、初期のパイロットプラントによって技術的実現可能性が証明されているため、商業市場への参入に向けた道筋がますます関心を集めています。CCUの経済的実現可能性に関する文献は多数ありますが、CDAアプローチに関するデータはほとんどありません。本研究では、生産コストおよびCO2排出緩和コストを定量化するための経済モデルを提示します。このアプローチは、前述の作品で詳述された直接還元ベースの粗鋼製造プラントのフロースキームベースのプロセスモデルとのシームレスな統合によって特徴付けられ、複数の経済的側面を調査することを可能にします。まず、天然ガスベースの従来型直接還元から化石フリーの水素ベースの還元への段階的移行を分析します。さらに、低温電解法のより成熟した技術と、潜在的により効率的な固体酸化物電解法（SOEL）との比較が行われ、SOEL技術の可能性が強調されます。2050年までの予測では、技術的成熟が達成されるとSOELベースのCDAが低コストの生産を提供することが示されています。経済評価の結果に基づいて、可能な立法支援メカニズムが検討されており、立法措置が化石フリーの直接還元プラントの市場参入および持続可能で経済的に実現可能な運営を可能にするために必要であることが示されています。