グリーンスチールとは？種類の課題や主要な事例を解説！

脱炭素社会の実現に向けて、建設業界をはじめとする各産業でグリーンスチールへの注目が高まっています。従来の製鉄法では大量のCO2が発生するため、環境負荷の大幅な削減を可能にする革新的な製鉄技術として期待されているのが現状です。

本記事では、グリーンスチールの基本的な仕組みから製造方法の違い、日本の主要鉄鋼メーカーによる商品化の動向を解説します。また、普及に向けた課題も解説していますので、環境配慮型の建材調達を検討されている建設業界の方は参照してみてください。

グリーンスチールとは

グリーンスチールは、従来の鉄鋼製造で課題となっていたCO2排出量の削減を実現した製鉄技術により生産される鉄鋼製品です。

従来の製法との違い、グリーンスチールが注目される背景を解説します。

従来の製法との違い

従来の鉄鋼製造は高炉法が主流で、鉄鉱石と石炭を溶鉱炉で処理して銑鉄を作り、転炉で成分調整を行う手法が採用されてきました。従来の方法は高品質で経済的な生産を実現する一方、鉄鉱石の還元工程で石炭を大量消費するため、製造過程で多くのCO2が発生する環境面での課題を抱えています。

グリーンスチール製造では、石炭に代わって水素や天然ガスを還元剤として使用する技術革新により、大幅なCO2排出削減を達成しています。

特に水素還元技術は、従来の炭素系還元剤とは異なり、還元過程で水蒸気のみを生成するため、環境負荷を軽減できる画期的な手法です。

グリーンスチールが注目される背景

グリーンスチールが注目される背景には、地球規模での脱炭素への取り組み強化があります。気候変動対策として各国が脱炭素実現を目指す中、産業界全体でのCO2削減が急務です。

特に鉄鋼業界は日本国内の総排出量において約3分の1の大きな割合を占めており、鉄鋼業の分野での変革なくして脱炭素社会の実現は困難とされています。

従来の製鉄プロセスが持つ環境負荷の大きさから、業界全体の構造的転換が求められる状況となり、環境配慮型の製鉄技術への期待が高まっています。

出典：経済産業省/鉄鋼業の脱炭素化に向けた世界の取り組み（前編）～「グリーンスチール」とは何か？

 

グリーンスチール移行の流れ

グリーンスチール導入に向けては、従来の製鉄プロセスからの段階的な移行が世界各地で進んでいます。

現在主に検討されている手法として、既存インフラを活用したマスバランス方式、リサイクル材料を重視した電炉による製造、日本が推進する革新的技術開発プロジェクトなど、それぞれ異なる特徴を持つ移行戦略が並行して研究・実用化されているのが現状です。

以下では、これらの具体的な取り組み内容と特徴について解説します。

マスバランス方式

マスバランス方式は、グリーンスチール製造において実用的な移行戦略として採用されている手法です。マスバランス方式の仕組みでは、従来の原料に低炭素素材を一定割合で混合し、配合比率に基づいて製品全体の環境特性を数値的に配分します。

具体例として、全体でCO2を25％削減した鉄鋼材4トンを、CO2を100％削減した1トンと従来通りの3トンに理論上分離して扱う計算方式が用いられています。

マスバランス方式は製造プロセスの特性上、原料の物理的分離が技術的に困難な場合に有効であり、バイオプラスチックや再生可能エネルギー由来の電力利用などの分野でも広く活用されていることが特徴です。

スクラップや再生鉄を用いる電炉

電炉による製造方法は、グリーンスチール移行において従来の高炉法に代わる環境配慮型の製鉄技術として注目を集めています。高炉法では鉄鉱石とコークスを主原料とするため製造工程で大量のCO2が発生しますが、電炉ではスクラップや再生鉄を原料として活用することで排出量の削減を実現できます。

スクラップや再生鉄を用いる技術は循環型社会の構築にも貢献する持続可能な製造手法として、ニーズが高まっている技術です。一方で、電炉による製造には従来法と比較して高いコストが発生することや、原料となるスクラップの品質安定性に課題があることが懸念されています。

COURSE50

COURSE50は、日本が世界に先駆けて開始したグリーンスチールを活用した鉄鋼業界の脱炭素を目指す技術開発プロジェクトです。

COURSE50のプロジェクトでは、従来の製鉄プロセスにおけるCO2排出の根本的な抑制技術と、発生したCO2を効率的に分離・回収するシステムを組み合わせることで、業界全体の排出量を約30％削減することを目標としています。

具体的には次の技術が活用されています。

技術	特徴
高炉水素還元技術	メタンから水素を取り出し、コークスの役割の一部を代替させる技術
CO2分離回収技術	高炉から排出されるガスから、CO2を分離し回収する技術

技術確立のスケジュールとしては2030年頃までに実用可能な技術基盤を構築し、その後2050年までに社会全体への本格的な導入と普及を実現する長期的な計画が設定されています。

出典：経済産業省/水素を使った革新的技術で鉄鋼業の低炭素化に挑戦

グリーンスチールのメリット

グリーンスチールの最大のメリットは、製造過程におけるCO2排出量の削減です。鉄鋼製品は土木建設や機械製造、自動車産業など社会の基盤となる幅広い分野で不可欠な素材として使用されているため、従来の製鉄プロセスが環境に与える影響は大きなものでした。

グリーンスチール技術の普及により、産業全体での環境負荷を大幅に軽減することが期待されています。また、環境への配慮が企業価値に直結する現代において、投資家からの高い評価を獲得できる点も重要なメリットです。

実際に2023年には国際的な投資家グループが日本製鉄のグリーンスチール推進の取り組みを評価するなど、金融市場からの注目度も高まっており、企業の持続可能な成長戦略としても重要な意味を持っています。

出典：一般社団法人 コーポレート・アクション・ジャパン（CAJ）/投資家は、世界第4位の鉄鋼会社である日本製鉄のグリーンスチールに向けての前進を称賛します

グリーンスチールの課題

グリーンスチールは脱炭素社会実現に向けた重要な技術として期待される一方で、実用化と普及に向けては複数の課題が存在しています。

製造コストの上昇、技術や製品に関する統一的な基準の不在、新しい製鉄プロセスに必要なエネルギー供給体制の整備について詳しく解説します。

コストがかかる

グリーンスチールの実用化における課題の一つが、従来の製鉄法と比較して大幅に増加する製造コストです。

新技術の開発から設備更新、運用費用まで含めた総合的な投資額は莫大なものとなり、企業の経営判断を左右する重要な要素となりかねません。特に従来の石炭に代わる還元剤として使用される水素の調達費用は、現在の技術水準では経済性の面で大きな課題を抱えています。

日本の水素戦略では2030年までに供給コストを30円/Nm3に設定していますが、鉄鋼業界の試算では石炭からの転換には8円/Nm3程度が必要とされ、目標値との間に大きな開きがあります。

出典：経済産業省/水素基本戦略の概要
出典：経済産業省/水素・アンモニアサプライチェーン投資促進・需要拡大策について

定義が明確ではない

グリーンスチールの普及を阻む課題として、製品や技術に関する明確な定義基準が確立されていない問題があります。現在、何をもってCO2排出量が少ない鉄鋼製品と判断するかについて、国際的に統一された基準が存在しない状況です。

具体的には、排出量をどのような方法で計測するか、また何を基準として環境配慮型の鉄鋼と認定するか、世界共通の認識や合意が形成されていないため、市場での評価や取引において混乱が生じる可能性が懸念されています。

電力確保が不透明

グリーンスチール製造における電炉利用では、製造プロセス自体の環境負荷軽減に加えて、使用する電力の調達方法が課題です。現在、電炉でのCO2排出量の大部分は、製鉄プロセスそのものではなく電力生成時に発生しているのが実情です。

日本では供給安定性と経済効率性に優れた石炭火力発電が電力供給の主力となっていますが、火力発電自体が大量のCO2を排出する根本的な矛盾を抱えています。グリーンスチール実現には火力発電から再生可能エネルギーへの転換が必要不可欠である一方で、太陽光や風力などの自然エネルギーは天候に左右される不安定性が課題です。

電炉法が製鉄業界の主流となった場合に必要な大容量電力を、再生可能エネルギーだけで安定的に確保できるかは現時点では不透明な状況であり、技術開発と並行してエネルギー供給体制の整備も求められています。

グリーンスチールの銘柄

グリーンスチールの銘柄として、次の3社の内容を紹介します。

• 日本製鉄
• 神戸製鋼所
• JFEスチール

それぞれの特徴を解説しますので、導入の際に参照してみてください。

日本製鉄

日本製鉄は2023年にグリーンスチール製品「NS Carbolex Neutral」を開発し、低炭素化が困難とされる鉄鋼業界において先駆的な商品化を実現しました。

製品の特徴は、マスバランス方式の計算手法を活用することで、技術的に困難な完全分離を行わずに環境配慮型鉄鋼としての位置付けを確立した点です。製造工程では従来の高炉法に代わって電炉を採用し、CO2排出量を約75％削減することに成功しています。

さらに、第三者認証機関による厳格な評価を受け、排出量100％削減という最高レベルの認定を取得しており、客観的な品質保証が担保されています。

出典：日本製鉄/NScarbolex

神戸製鋼所

神戸製鋼所は国内初のグリーンスチール製品として「Kobenable® Steel（コベナブルスチール）」を商品化し、幅広い産業分野での実用化を推進しています。

自動車製造で使用される鋼板から特殊鋼線材、建築資材、船舶建造用鋼板まで多様な用途に対応しており、各業界の環境配慮型調達ニーズに応えていることが特徴です。

従来の製鉄プロセスと比較してCO2排出量を抑制することに成功し、既存設備を最大限活用しながら環境負荷低減を達成する実践的なアプローチとして注目されています。

出典：神戸製鋼所/Kobenable® Steel

JFEスチール

JFEスチールは2023年からマスバランス方式を適用したグリーンスチール製品「JGreeX®（ジェイグリークス）」の供給を開始し、多方面での実用化を積極的に進めています。

当初は橋梁建設や産業機械分野での採用から始まりましたが、2024年9月には同製品のみを全量使用したドライバルク船が就航し、世界初の完全グリーンスチール製船舶として国際的な注目を集めました。

さらに2025年1月からは販路を拡大し、鋼管や管材を扱う商社向けの販売も決定するなど、市場への浸透を着実に進めており、グリーンスチールの本格的な普及に向けた重要な役割を果たしています。

出典：JFEスチール/グリーン鋼材 JGreeX®について

グリーンスチールの取り組み事例

グリーンスチールの取り組み事例として、2つの例を紹介します。自社の取り組みの際に参照してみてください。

熊谷組：オフィスビル「(仮称)水道橋PREX」

建設業界におけるグリーンスチール導入の先駆的な事例として、熊谷組が2025年3月竣工の「(仮称)水道橋PREX」新築工事でJFEスチールの環境配慮型鋼材「JGreeX（ジェイグリークス）」を採用したプロジェクトが注目されました。

この取り組みは不動産・建築分野においてグリーンスチールが本格的に使用される初めての実例となり、業界全体の脱炭素に向けた転換点として位置付けられています。

出典：住友商事/住友商事が開発するオフィスビル「(仮称)水道橋PREX」におけるグリーン鋼材「JGreeX」の採用について

日産自動車：アルミ板材の適用

自動車業界におけるグリーンスチール導入の事例として、日産自動車が2022年12月に神戸製鋼の環境配慮型鋼材「Kobenable Steel」の採用を発表したプロジェクトがあります。

2023年1月から段階的に導入を開始したこの取り組みは、量産車両への本格的なグリーンスチール適用としては業界初の画期的な事例です。日産は2050年までに製品のライフサイクル全体でのカーボンニュートラル実現を目標に掲げており、目標達成に向けてグリーンスチール採用を重要な戦略として位置付けています。

自動車製造では部品生産段階での環境負荷が全体に占める割合が大きいため、原材料レベルでの脱炭素は効果的なアプローチとして評価されています。

出典：日産自動車/日産車への神戸製鋼所の低CO₂高炉鋼材及びグリーンアルミニウム原料を用いたアルミ板材の適用について

まとめ

本記事では、建設業界をはじめとする各産業で注目されるグリーンスチールについて解説しました。従来の高炉法に代わる水素還元技術や電炉法により大幅なCO2削減を実現する製鉄技術は、脱炭素社会構築の重要な要素です。

日本の主要鉄鋼メーカーが相次いでグリーンスチール製品を商品化し、熊谷組の水道橋PREXプロジェクトや日産自動車の量産車採用など、建設業界や自動車業界での実用化事例も増加しています。

一方で製造コストの高さや定義基準の不統一、再生可能エネルギーによる安定的な電力確保といった課題も存在しており、課題の解決が本格普及の鍵を握っています。