前瞻技術產學合作計畫
計畫名稱：高爐低碳煉鐵技術開發
計畫主持人：國立成功大學材料科學及工程學系（所）林士剛教授
合作企業：中國鋼鐵股份有限公司
成果介紹：

鋼鐵產業作為全球經濟發展的基石之㇐，對於現代基礎設施、製造業等領域的發展扮演至關重要的角色。當前，全球鋼鐵產業正面臨著日益嚴峻的環境挑戰，降低碳排放、實現低碳煉鐵已成為業界與學術界迫切需要攻克的重大課題。

擁抱低碳未來，成大與中鋼攜手改造鋼鐵工業

全球正面臨氣候變遷與極端氣候的加劇影響，2050 年實現淨零碳排不再只是遙遠的承諾，而是當前既真實且緊迫的挑戰，每㇐份減碳的努力都直接影響我們的環境和下㇐代。2050 年實現淨零碳排首要衝擊到的產業正是鋼鐵業，不僅佔全球人類活動近㇐成的總碳排量，鋼鐵製品也是我們日常生活中隨處可見的「城市支柱」─從摩天大樓到橋樑、交通工具、電動車、離岸風電，乃至於家電與鍋碗瓢盆，可見鋼鐵應用無處不在，與文明社會息息相關。然而，正因其無可取代的角色，鋼鐵產業衍生我國製造業五分之㇐的碳排放量，使得我國邁向淨零碳排的路上，鋼鐵絕對無法置身事外。

為了讓這個「鋼鐵支柱」承載起台灣綠色永續的未來，國科會支持國立成功大學組成『低碳冶煉技術Team Taiwan』，集結全台11 所大學與國家同步輻射研究中心來攜手中鋼公司，共同執行『國科會前瞻技術產學合作計畫－高爐低碳煉鐵技術開發』計畫，積極推動開發「以氫代碳」的關鍵技術，以減少高爐煉鐵中的碳排放及推動鋼鐵製程的綠色轉型為努力目標。

從「傳統引擎」到「低碳心臟」的技術革新

鋼鐵生產如同㇐部引擎，而「高爐製程」則是這部引擎的重要「核心」。傳統煉鐵技術源自工業革命，我國現代鋼鐵產業起始於十大建設，現代高爐煉鐵製程仰賴冶金煤煉製的焦炭與粉煤等含碳還原劑，在將鐵礦石還原成金屬鐵的過程中，產生了二氧化碳排放(即碳排放)。為了解決這個「核心碳排」問題，成大林士剛特聘教授表示，從基礎原理出發的技術創新是改變成熟製程的唯㇐出路：「以氫代碳是有效減碳的關鍵。透過富氫還原劑部分取代傳統含碳還原劑，氫氣反應後產生水蒸氣而非二氧化碳，故可望大幅減少碳排放。」此外，透過建立低碳排原料配比技術、模擬高爐內部多元多相複雜反應、確保富氫氣體燃燒安全性，並應用二氧化碳捕集與再利用等技術，成功大學與中鋼開發的低碳煉鐵技術，已實際導入生產流程，使這顆「煉鐵引擎」能改裝為更低碳化的製程。

減少碳排放、實現綠色製造、推動科技成果向實際應用轉化

計畫攜手我國鋼鐵業龍頭-中國鋼鐵股份有限公司，自111 年投入「高爐低碳煉鐵技術開發」計畫，共同規劃三大分項協助我國高爐煉鐵業進行以氫代碳開發，分別為低碳物料操作技術、富氫氣體噴吹技術與高爐爐頂氣提濃改質回噴技術，成大與中鋼的產學合作計畫為我們展示了前瞻性的技術與創新的解決方案。透過⾧期的合作與不懈的努力，高爐低碳煉鐵技術作為㇐個重要的突破方向，不僅能顯著降低碳排放，還能提升鋼鐵生產的能源效率，並推動產業實現綠色、智能、高效發展。成大與中鋼在這㇐領域的合作成果，不僅體現了學術界在理論研究方面的深厚積累，也展示了產業界在技術實踐中的創新探索。未來，這樣的產學合作將更加促進科技成果的轉化，推動我國鋼鐵產業的升級與可持續發展。

圖㇐ 高爐技術更新為主體，規劃三大分項，劃分五大亮點技術，並繪製以高爐為中心，各子計畫關聯性

攜手邁向2050 淨零碳排

2050 淨零碳排是全人類共同面臨的挑戰，影響著地球公民的未來。減碳不僅是企業責任，更是學術界在創新學理與技術發展，以及次世代人才培育上的重點。成大與中鋼將持續推動技術創新和產學合作，不僅帶來技術上的革新，提升了中鋼的綠色競爭力，更推動了台灣鋼鐵產業的整體低碳化進程，加速鋼鐵產業綠色轉型，讓台灣鋼鐵業在低碳時代中繼續扮演關鍵角色，成為產業永續轉型的標竿典範。

圖二 中鋼邁向碳中和之減碳路徑規劃及其主要技術內涵