鉄のLCA

ライフサイクル全体から見た環境特性を考える
私たちの生活を支えるさまざまな製品は、寿命がくるとその役割を終えて捨てられますが、リサイクル性に優れた素材、特にその代表格である鉄は、その後何度でも何にでも生まれ変わり、別の製品に形を変えて新たな役割を果たし続けています。鉄という素材のライフサイクル全体から見た環境特性（鉄のLCA）について考えてみましょう。

鉄はリサイクル素材の王者
リサイクルの観点から鉄を観察すると、次の５つの長所が見えてきます。これらの長所が合わさって鉄は「何度でも何にでも」生まれ変わることが可能になります。地球上に存在する素材のなかで、果たして鉄以外にこれらの長所をすべて備えたものはあるでしょうか。

鉄鋼プロセス「製品」
が寿命を終えても、「素材」
は鉄の特性を維持して再生

鉄鋼製品

鉄Fe

季刊

何度
でも再生時の低環境負荷

鉄スクラップ

1

一度、鉄鉱石を鉄にしてしまえば、その後製品の寿命天然資源はずっと鉄のままです。回収された鉄スクラッ

鉄鋼プロセスプは特別な処理をせずに基本的には再溶融す鉄鋼製品

るだけで再生できるため、環境負荷は、最初加工製品抑えることができます。

鉄鉱石
Fe2O3の鉄鉱石から鉄をつくるよりも、とても低く鉄Fe

Vol.0612用途の多様性

選別の容易さ「リセット」され、改めてつくり込みにより別ます。スクラップ溶融時にはその結晶構造が磁石という極めて簡単な方法で鉄スクラップいのほか少なく、鉄以外はほとんどないのです。

話ですが、実は磁石にくっつく物質
（金属）
は思

緩冷却：
フェライト・パーライト

結晶組織を制御することにより、求められるさまざまな特性を鉄に与えることができます。
だから、鉄は何度でも何にでも生まれ変わることができるのです。

異なる鉄鋼製品に生まれ変わることもできる

品質維持だけを効率的に回収することができます。

そのため、他の金属や廃棄物と混じっていても、ル缶だった鉄が自動車のボディに生まれ変わり、生まれ変わることができます。例えば、スチー

鉄は磁石にくっつきます。誰でも知っている3の組織構造にすることで多種多様な製品へと鉄は、結晶構造でその特性が大きく変わり簡単にずっとそのほとんどをスラグあるいはガスとして除鉄スクラップからの再生時、鉄の不純物は

写真提供：住友重機械工業（株）

チタン（Ti）
アルミ（Al）
鉄（Fe）

Ni
Sn
Fe

600～800N/mm2 500～600N/mm2クラス
クラス
800N/mm2 超4

去することができます。一部除去できない物質

FeVCu

AlCo
Ce

Ni Mo
Cr

Sn
B
Si
除去できないMn

MoCu

Nb
SiMn
V
Cr Cu
Nb

Ti

Co
Pb
Ce

さらにビルの柱など、機能や用途がまったく延伸もありますが、そのほとんどは磁石による分Ca

Pb

B
Sn

圧延と冷却の組み合わせで一層強靱化

リーズ
ナブル

理に基づいて世界中で価値のある商品としてです。補助金などを受けることなく、市場原

鉄スクラップは「廃棄物」ではなく「有価物」

経済合理性

5

取り引きされています。

Vol.06

季刊

13

Ti Ca SiMg
AlVCrMn Mg
BCoNi

溶融金属

Ce

除去できるZn溶融スラグ

Nb

Zn
Mg
Zn
Pb

ガス相

再結晶

中間冷却：
ベイナイト
強冷却：
マルテンサイト態
粒成長抑制

別によって混入を防ぐことができます。

出所：日本鉄源協会・日本鉄鋼連盟

何にでものです。

金属結晶の変化

仕上圧延変

却
粗圧延冷
加熱

（単位：千 t）

世界のスクラップ流通図（2017年）2
温度変化

鉄づくりのプロセスと世界循環

ここでは、具体的に鉄がどのようにつくられ、どのくらいの量が世の中で循環しているのかを見てみましょう。

使用

鉄 筋

高炉法と電炉法の違い

現 時 点の世界 平 均はま だｔ程度で す。今 後、鉄 の 蓄 積 の 増 加 と あ
し ず つ 増 加 す る と 思 わ れ ま す が、

わ せて 鉄 ス ク ラッ プ の 発 生 量 は 少
当面は高 炉 法 が生産 量の牽 引 役 を14Vol.06

季刊

鉄 の 製 法 は、高 炉 法 と 電 炉 法 に大 別 さ れ ま す。高 炉 法 は、鉄 鉱 石

担 う と と も に、高 炉 と 電 炉 両 輪 で10減 ら す と と も に 鉄 ス ク ラッ プ も 混

124

か ら 鉄 をつ く り、転 炉 で 不 純 物 をのリサイクルが必要です。

鉄リサイクリング・リサーチ
World Steel in Figures 2019
World Steel Recycling in Figures 2014-2018

ぜ る 製 法 で す。一方、電 炉 法 は 鉄ス ク ラッ プ を 主 原 料 と し 電 気 の 熱（年）2007 '08 '09 '10 '11 '12 '13 '14 '15 '16 '1704.3 4.3 3.6 4.2 4.5 4.5 4.2 4.3 4.0 4.1 4.72

世界の製法別粗鋼生産の推移

その他

生産量
（億t）
188.7

8.8 8.88

電炉14高炉16で溶融して鉄を再生する製法です。
こ こ で 注 目 し た い の は、高 炉 法 でも 鉄 ス ク ラッ プ を 再 生 し て い る ということです。また、高炉法の場合、
鉄 ス ク ラッ プ 溶 融 は 溶 け た 鉄 の 熱加エネルギーは不要です。

を 利 用 す る た め、溶 融 の た め の 追

世界の鉄鋼循環と生産量
鉄 は、高 炉 法 に よ り そ の 社 会 蓄積 を 少 し ずつ 増 加 さ せ な が ら、使用 後 も ほ ぼ 全 量 が 鉄 ス ク ラッ プ と

6※ DRI：直接還元鉄。主として天然ガスを使用し鉄鉱石を還元。

して回 収 されて 高 炉 法 と電 炉 法 のら れ る こ と な く 循 環 し て い ま す。に し か な ら ず、

人 当たりの鉄の蓄
ｔ 程 度 で あ る の に 対 し、世界の鉄鋼循環（2018年）

12.3
12.1
12.1
12.1
11.0
12.0
10.7
9.9

出所：日本鉄鋼連盟

鋼 管連続鋳造
炉
電スクラップ

両 方 で 再 生 利 用 さ れ て お り、捨 て分のた だ、鉄 ス ク ラッ プ の 発 生 量 は 必

積量はた 社 会 で は、な お、日 本 や 欧 米 な ど の 成 熟 しを増やすということもできません。

る た め、需 要 に 応 じ て ス ク ラッ プ

らいわ ば「滲み出てくるもの」であにじ

能 で す が、鉄 ス ク ラッ プ は 社 会 か

鉄 鉱 石 は、需 要 に 応 じ た 採 取 が 可量を満たすことができません。また、

鉄 ス ク ラッ プ だ け で は 世 界 の 需 要

要な量の11アングル圧 延コイル
炉
転炉
高石灰石

310圧 延H 形鋼
連続鋳造

厚 板使用
炭石

鉄銑
鉄鉱石

鉄鋼製品

鋼材の製造プロセス

回収4

出所：worldsteel

鉄の環境負荷の考え方

鉄スクラップを介して循環している鉄鋼製品の環境負荷、例えば CO2 排出量はどのように考えるべきでしょうか。

も 考 慮 した環 境 負 荷 計 算 方 法 を 確

負荷を総生産量（使用量）で除したラを一つながりとし、生涯分の総環境サイクルを考えるうえでは、これらつくられたものであり、鉄のライフラップは、元は鉄鉱石から高炉法でで規格化されました。これは、リサリ計算方法」としてそれぞれ国内外

鋼製品のライフサイクルインベント

月 に は JIS Q 20915 が「鉄20915 規 格、翌 2019 年

立 し、2018 年

電炉 法での主原 料である鉄スクイフサイクル全体の平均値で評価す計算法の初の規格です。鉄鋼製品はイクル効果も考慮した製品環境負荷

月 に ISO量が無限に循環している製品では適11ることが、鉄鋼製品のようにほぼ全2つながっているので、鉄鋼製品 1t 当たりの CO2 排出量は以下のように 0.8t となります。なおこれは、鉄鋼製品全体の平均値であり、実際は製品ごとに異なります。

全量がリサイクルされているので、6現在のリサイクル数とは無関係に、この値になります。

本法に基づく計算をしないと、適切まで考えると、CO2 発生量の平均値は、鉄スクラップの回収率を 0.9、鉄スクラップを再生する際の解 説 鉄鉱石と石炭を使用したときの製造時の CO2 発生量は 2.00t-CO2/t ですが、1回リサイクルす。同様にして２回リサイクルまで考えると、CO2 発生量の平均値は1.11t-CO2/tとなります。鉄鋼は、歩留まりを0.9と仮定すると、（2.00＋0.5×0.9×0.9）（/ 1.00＋0.9×0.9）=1.33 t-CO2/t となりまこれが無限に繰り返されるので、生涯分の総 CO2 発生量 / 生涯分の総生産量は0.79 t-CO2/tとなります。

これが鉄のライフサイクル全体での 1t 当たりの CO2 発生量です。今使っている鉄鋼製品が何サイクル目であろうと、その製品は将来にわたり必ず無限リサイクルされる（これが鉄鋼製品の特徴）ので、切です。

2な環境負荷計算になりません。

日本製鉄グループの総合力を活かす

環境ラベルの取得推進

対する環境ラベル（ＩＳＯ １４０２５

ＳＧ活 動 の一環 として、自 社 製 品 に日本製鉄では、昨年度から全社Ｅであると認識しています。これにより、サイクル性が適切に考慮された数字に良い値で、鉄鋼製品ならではのリお客様が第三者評価を得た環境に配世界中にありますが、日本では（一社）

製鉄グループの総合力を活かしなが今 後、他の製 品についても、日 本慮した製品として当社製品を選んでに基 づくいただけるものと思っています。

サステナブル経営推進機構（ＳｕＭＰＯ）

ら環境ラベル取得による環境情報のEnvironmental Product（ＥＰＤ））の取 得 活 動 をDeclaration
推進してきました。ＥＰＤ認証機関はがこれを担っており、「エコリーフ」が開示を積極的に推進したいと考えています。

日本版ＥＰＤとして運営されています。

(Product Category

Ｅ Ｐ Ｄ の 認 証 に は、製 品 ご と のＥＰＤの基準準拠した計算方法の普及を図るため、が) 必要です。日本鉄RuleＰ( ＣＲ ）
鋼 連 盟 で は Ｊ Ｉ Ｓ Ｑ ２０９１５に同ＪＩＳ規格発行後に鉄鋼製品のＰＣＲの策定のための認定申請をＳｕ種類）
がＭＰＯに対して行い、鉄鋼製品に関す る ＰＣＲ（二次製品含め策定されました。

日本製鉄は、自社製品のエコリー

月にこれらの製品につ製 品 について 申 請 を 開 始 し、に H 形鋼（主に建物の梁に使用）に類

フ取 得 に 向 け、PCR 制 定 後、直 ちする2019 年

いてエコリーフを取 得しました。申請にあたっては、各製鉄所で収集した環境データ（ O 2以外の種々のデーを重ね、可能な限り正確な環境デー

タを含む）に対する綿密な解析・検証

タ の 算 定 を 行 い ま し た。こ の 結 果、H 形鋼では初めてリサイクル効果も含めた鉄鋼製品の環境負荷情報を公開することができました。この値はエコリーフを取得したH形鋼

日本製鉄（株） 建材事業部

4

従来の製造段階だけの値と比べ格段

Vol.06季刊

15（左：ハイパービーム ®、右：メガハイパービーム TM ） サステナブル経営推進機構

平川 智久 主幹

建材企画室

12C

0.53
鉄鋼製品の生産量（t）

9+…

++0.79
生涯生産量
（t）

+0.66
0.81
1.00

（t-CO2/t）=+…
CO2+
CO2++（∞サイクル）

0.27
0.33
鉄鋼製品のCO2発生量（t-CO2）0.41

生涯
CO2排出量（t-CO2）

平均値 =（t-CO2/t）

2.00

鉄鋼製品のCO2CO2

鉄 鋼 業 界 はこの 考 え 方 を 基 本 と2し て、鉄 ス ク ラ ッ プ の リ サ イ ク ル

Q 鉄のCO 排出って、どのくらいなの？
鉄鉱石から石炭を使って鉄を 1t 製造するのに約 2t の CO が発生、鉄スクラップA から鉄1t を再生するのに約 0.5t の CO を発生します。これが無限にリサイクルで