澳大利亚虽是全球最大铁矿石供应国，但其原料却不适用于低碳电工钢生产。这一现状即将改变。澳洲矿商、钢铁生产商与科技公司正全力研发基于本土粉矿的绿色钢铁生产技术。这项技术承诺实现无需高炉的气候友好型钢铁生产——即便对于当前主流的转炉炼钢工艺（以中国和印度为例，该市场价值高达数十亿美元）亦是如此。

通过可再生能源与氢气，采用直接还原（DR）和电弧炉（EAF）的铁矿炼钢工艺可实现近乎气候中性，但该技术存在关键限制：电弧炉所需的DR级铁矿石供应短缺。据能源与原材料专业市场研究公司伍德麦肯兹估计，海运铁矿石中仅约3%符合质量要求。这种适用于直接还原的铁原料稀缺且成本高昂，导致直接还原铁（DRI）即海绵铁的商业化生产目前仅限于中东、北美、美国、印度和俄罗斯等少数地区——这些地区不仅拥有适宜矿藏，还能获得价格优惠的天然气（或蒸汽煤）。
钢铁生产中约70%的二氧化碳排放来自高炉炼铁工艺，这是全球主导生产方式。澳大利亚矿业集团必和必拓指出，鉴于中国和印度等主要钢铁产区广泛使用高炉且设备相对较新，降低高炉工艺排放将成为脱碳路线图的核心环节。
澳大利亚皮尔巴拉地区拥有全球半数以上产量的巨型铁矿，是领先炼钢国家高炉的核心原料来源。但由于品质原因，富含脉石的澳洲粉矿无法用于电弧炉直接还原工艺。另一方面，澳大利亚拥有全球最高水平的太阳辐射量，非常适合利用太阳能进行"绿色"钢铁生产，尽管目前可再生能源在当地发电中占比仍然较小。

氢气直接还原+可再生能源供电的电熔炉

必和必拓与皮尔巴拉地区其他矿商正积极应对脱碳挑战，在保留成熟转炉工艺的同时致力于向零碳排放技术转型。其举措包括投资开发直接还原-电熔炉（DRI-ESF）工艺：电熔炉将高品位皮尔巴拉矿转化为适用于转炉炼钢的液态生铁。该工艺先使铁矿转化为直接还原铁，再经电熔炉熔炼分离矿渣，具有双重优势——既能处理低品位铁矿（可有效处理产生的矿渣），又无需改动现有转炉设备。综合钢厂投资电熔炉时，可在安装新设备期间保持高炉运行，且无需更改下游生产单元或重新认证。

博思格主导的Neosmelt项目

由钢铁生产商博思格牵头，力拓与必和必拓参与的Neosmelt合资企业，计划在珀斯以南建设澳大利亚最大的电熔炉低碳铁试点工厂。该项目近期获得政府追加资助，已进入最后阶段。核心建设内容包括直接还原装置和电熔炉，并规划使用氢气与可再生能源。据估算，采用DRI-ESF工艺处理皮尔巴拉铁矿，可比传统高炉炼钢的现行行业平均碳排放强度降低80%。

Tenova的DRI技术与Hatch的电熔炉

项目于2025年第二季度启动可行性研究，并向设备制造商Hatch和Tenova下单。试点工厂最终投资决定将于2026年作出，若通过则预计2028年投产，年产3-4万吨铁水。在伍德赛德作为首选能源供应商支持下，试点厂将率先使用天然气还原铁矿石，后续计划转为低碳氢气还原，电熔炉则采用可再生能源驱动。美国Hatch公司负责项目管理与试点可行性研究指导，其专利Crisp+电熔炉技术将应用于工艺设计；意大利Tenova则承担直接还原装置的前端工程设计，采用其与达涅利联合开发的Energiron DRI技术，该装置年产能5万吨DRI，可使用天然气与氢气双还原剂。

可持续生物质与微波能替代煤炭

澳洲矿企并未止步于此：必和必拓除Neosmelt外还推进多个项目，投资电解技术及直接还原工艺；力拓则同步开发BioIron技术，利用原始可持续生物质与微波能（非煤炭）转化皮尔巴拉矿石。据称该技术结合快速再生生物质与可再生能源，较现行高炉工艺可减排95%。

绿色金属项目——年产1500吨铁

在皮尔巴拉腹地，福特斯克金属集团正加速推进绿色金属项目，计划年产1500吨以上绿色钢铁。该厂将使用绿氢在还原炉中将粉矿转化为DRI，再经电熔炉加工成"绿色"钢铁。毗邻的电解厂生产气液态绿氢——福特斯克称其为澳洲最大规模绿氢设施。氢工厂与电熔炉日间部分运行由16万块太阳能组件供电，计划2030年全面实现可再生能源驱动，预计今年投产。
福特斯克在珀斯创新中心研发直接电化学还原节能工艺，无需氢气即可将皮尔巴拉铁矿转化为环境友好黑色金属。这项中试规模铁矿石电解技术利用间歇性可再生能源生产粗绿色钢铁，与迪肯大学、科廷大学合作推进。其原理是通过阴极电化学还原铁矿石生成金属铁，阳极副产氧气，但目前效率较低，需大量研发才能实现市场化。

Zesty——绿色钢铁直接还原新技术

澳大利亚Calix公司通过Zesty（零排放钢铁技术）为皮尔巴拉铁矿DRI生产提供全新方案。这家2005年成立的技术企业最初为水泥行业开发间接加热工艺，使被加热介质与热源分离：特殊钢管通过电力、可再生能源及替代/传统燃料从外部加热，粉矿在管内依靠管壁辐射热快速加热。该技术可实现清洁高效精确的电加热，替代碳密集型化石燃料及低效燃烧，并使水泥石灰生产中不可避免的二氧化碳保持纯净，便于直接捕集利用或封存。
零排放钢铁技术是Calix核心CFC技术的延伸。公司计划先建设年产3万吨氢基直接还原铁（H2-DRI）或可运输热压块铁（HBI）的示范工厂，目前正在进行详细设计，拟于2026财年作出最终投资决定。该电加热工艺兼容间歇性运行，可与可再生能源耦合，且氢气仅作为还原剂而非燃料使用。Zesty工艺通过循环回用未反应氢气，瞄准理论最低氢耗（赤铁矿54公斤/吨H-DRI），公司称其耗氢量显著低于同类DRI技术。根据超级能源研究所报告，相较于"刚性"氢基直接还原铁技术，Zesty的预期效益可为绿色钢铁项目节省显著成本。
消息来源：专项研究

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