成功大學攜手中鋼「以氫代碳」，開啟低碳煉鐵新路徑。成大提供
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，攜手中鋼公司推動一場「以氫代碳」的綠色製程革新。
在全球邁向 2050 淨零排放的賽道上，鋼鐵業被視為轉型難度最高的減碳戰場。鋼鐵應用範圍極廣，從大規模基礎建設到精密的電動車零組件，皆是支撐現代文明運行的關鍵物質基礎。
然而，這項成熟產業在支撐社會發展的同時，也伴隨著顯著的環境成本；光是鋼鐵產業的碳排放，便占台灣製造業總量的近四分之一。在國家淨零路徑上，鋼鐵業的低碳轉型已成為不容迴避的首要課題。
揭開高爐「黑盒子」：以氫代碳開啟低碳煉鐵新路徑
傳統高爐煉鐵是一個極端環境：這座約十層樓高的密封巨塔，內部核心溫度高達2,100度，並維持約4.3個大氣壓。在高溫、高壓且不可視的條件下，高爐內部反應難以被直接掌握，對科學家而言如同難以窺探的「黑盒子」。然而，這套成熟卻不透明的製程，長期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，不可避免地產生了二氧化碳排放。
「碳中和不只是技術議題，更是複雜的政經挑戰，必須透過產業共創來解決。」這是國立成功大學特聘教授林士剛投身淨零轉型的深刻體悟，也是其主持之方案榮獲2025年《遠見》USR大學社會責任獎「產業共創組」楷模獎的核心關鍵。為面對這項百年製程的減碳挑戰，林士剛指出，唯有回到冶金反應的基礎原理，才能在既有高爐架構下找到可行的減碳路徑。
其中，「以氫代碳」被視為關鍵突破方向，透過富氫還原劑部分取代傳統含碳還原劑，使還原反應由產生二氧化碳轉為生成水蒸氣，從源頭降低碳排放。為推動技術落實，學界團隊整合材料、化工、機械、電機、車輛與航太等跨領域專業，建立低碳原料添加技術，模擬並評估高爐內部燃燒與富氫氣體噴吹安全性，並結合爐頂氣回收與碳捕集再利用等技術，逐步推動高爐煉鐵由「黑盒子」邁向可控、可優化的低碳製程。
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協助鋼廠達到減碳目標，帶動綠色供應鏈轉型
這場綠色轉型已展現顯著的實質影響力。團隊所建立的「以氫代碳」等整合技術，成為國內龍頭鋼廠達到年減155萬噸二氧化碳排放目標的最強助力。這份減碳實績極為可觀，約莫等同於全台灣五分之一森林面積的年吸碳量（碳匯量）。
此成果更發揮了由產業源頭驅動的垂直供應鏈牽引力。透過關鍵低碳材料的源頭供應，帶動下游眾多中小企業共同投入減碳，實踐「以大帶小」的轉型效益。這份減碳實績不僅是環保成果，更是台灣鋼鐵產業在國際經貿角力中的低碳轉型盾牌，協助產業平穩跨越碳關稅的挑戰，協助本土製品在歐盟CBAM等國際規範下，持續保有卓越的全球競爭力。
人才永續：跨校協力落地USR價值
「產業轉型的核心關鍵，在於跨世代與跨領域的人才傳承。」林士剛指出，本次挑戰不僅是研發上的突破，更是學術研發能量與產業實務經驗的深度對接。在國科會與產業的重點支持下，三年內挹注逾2億元研發經費，凝聚超過200人的跨校研發動能。
這場行動讓參與計畫的年輕學子在就學期間，便能深耕產業現場、直接投入第一線的技術，真正落實「畢業即戰力」。這種產學雙向循環與跨校協作模式，不僅有效填補了產業轉型過程中的專業缺口，更具體詮釋了大學社會責任（USR）如何精準對接國家核心產業需求，為台灣儲備淨零關鍵人才。
未來願景：讓台灣技術成為全球淨零關鍵拼圖
隨著本次挑戰的成功，台灣向世界證明：透過產、官、學、研的深度共創，即便是在最艱難的重工業領域，我們也能在數位賦能與人才傳承的雙軌驅動下，闖出一條屬於台灣的綠色永續之路。未來，這套具備高度延展性的低碳冶煉解決方案，可望進一步推廣至水泥、化工等高碳排產業，為全球鋼鐵及重工業轉型提供寶貴經驗，讓台灣技術成為全球淨零願景中，不可或缺的關鍵拼圖。
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