電気炉

原料が鉱山ではなく廃車置き場からやってくる理由

役目を終えた自動車はプレス機で四角い塊に潰され、解体されたビルからは鉄筋が引き抜かれます。こうして集められたものが「鉄スクラップ」です。

電気炉の役割は、放り込まれたものを溶かすことです。フタを開けて原料を流し込み、太い黒鉛電極を下ろして近づけ、強大な電流を流します。すると電極と鉄の間で激しい火花が散り、その猛烈な熱で鉄をスープのようにドロドロに溶かしてしまいます。すべて溶けたら成分を微調整し、溶けた鉄（溶鋼）を注ぎ出します。現在、この炉に入る原料の主役が鉄スクラップなのです。

ここで一つ混同しやすい点があります。「電気炉」は投入されたものを溶かす炉そのものを指す言葉であり、「鉄スクラップのリサイクル」は不要になった鉄を集めて選別し、炉の前まで届ける仕組みのことです。レベルの異なる話なので、両者を混同すると原料の話と設備の話がごちゃ混ぜになってしまいます。

スクラップが眠る国で育った製鉄ルート

鉄スクラップは空から降ってくるわけではありません。昔つくった鉄製品が寿命を迎え、老朽化して初めて生まれる資源です。そのため、長年鉄を使い続けてきた社会にはスクラップが大量に蓄積していますが、近代的なインフラを急速に整備し始めたばかりの地域には、まだスクラップが溜まるだけの時間がありませんでした。

鉄鋼をつくる道（製鉄ルート）には大きく分けて二つあります。鉄鉱石からスタートする高炉・転炉法と、使い古されたスクラップからスタートする電炉法です。スクラップが足りない地域は鉱石からつくる道を選び、スクラップが豊富に蓄積した地域ではそれを溶かす道が育ちました。

その結果は国ごとの生産比率にはっきりと現れています。世界鉄鋼協会のデータによると、2025年に生産された粗鋼のうち電気炉による比率は、アメリカが71.3%に達したのに対し、中国はわずか10.6%でした。同じ鉄鋼をつくるにあたり、二大国の製法構成は正反対なのです。

これを単なる技術の新旧と捉えるのは誤りです。電気炉は決して最近生まれたハイテク設備ではありません。アメリカで実用化されたのは20世紀初頭に遡ります。二つの道を分けたのは技術の世代差ではなく、手元にある原料だったのです。

もう少し正確に言えば：二つの道は「原料」が違う

鉄スクラップには他の金属が混ざり込みます。特に銅などは、一度混入すると取り除くのが非常に困難です。そのため長い間、電炉は鉄筋など品質基準が比較的緩やかな建築資材の製造を受け持ってきました。薄く引き抜いて直ちに圧延する技術の登場により、現在では自動車用などの高品質な鋼板へと用途が広がっていますが、原料に起因する制約は依然として残ります。

また、量的な限界もあります。回収されるスクラップの量は過去にその社会が消費した分に限られるため、世界全体で毎年必要とされる膨大な鉄需要をすべてスクラップで賄うことは不可能です。したがって、この二つのルートは単純にどちらか一方へ全置換できるものではありません。原料が違えば、選ぶべき道も異なるのです。

もっとも、電気炉に入る原料はスクラップだけとは限りません。鉄鉱石を天然ガスや水素で還元して固体の鉄（直接還元鉄）をつくり、それを電気炉で溶かすルートもあります。原料は鉱石でありながら、溶かす設備には電気炉を使うわけです。 スクラップの蓄積が少ない地域で電炉比率が高い場合、多くはこの方式を採用しています。

二酸化炭素の排出量には顕著な差があります。粗鋼1トンを製造する際に出る二酸化炭素は、スクラップを溶かす電炉ルートが約0.69トンであるのに対し、鉱石から始める高炉ルートは約2.34トンに達します（2024年稼働データ基準）。ただし、この数値は世界鉄鋼協会の会員企業が自発的に提出したデータを集計したもので、対象企業の生産量は世界全体の半分強にとどまります。

その代わり、電気炉には別のハードルがあります。一度に莫大な電力を消費するため、電気料金が安価で安定した地域ほど有利になるという点です。