電気炉(電炉)

寿命を迎えた自動車はプレスされて四角い塊になります。取り壊されたビルからは鉄筋が引きはがされて出てきます。工場で鋼を切ったり削ったりしたときの切れ端も集まります。こうして集まったものが鉄スクラップです。

電気炉の仕事は、入れたものを溶かすことです。ふたを開けて原料を流し込み、太い黒鉛の棒を下ろして近づけ、電気を流します。そのすき間に飛ぶ火花はものすごく熱く、鉄をスープのように溶かしてしまいます。すっかり溶けたら成分を整えて、溶けた鋼を注ぎ出します。今この炉にいちばん多く入る原料が鉄スクラップです。

ここで混同しやすい点が一つあります。電気炉は「入れたものを溶かす炉」ひとつを指す言葉で、スクラップのリサイクルは、そのスクラップを集めて選別し、炉の前まで届けるところまでを指します。階層の違う話なので、同じ言葉として使うと、原料の話と設備の話がごちゃごちゃになってしまいます。

スクラップは空から降ってきません。寿命を迎えて戻ってくる分は、昔につくった鋼が古くなって初めて生まれます。だから鋼を長く使ってきた場所にはスクラップがたまっていて、これから建設を始めたばかりの場所には、たまるだけの時間がありませんでした。

鋼をつくる道は大きく二つあります。高炉―転炉ルートは鉄鉱石から始まり、電炉ルートはスクラップから始まります。スクラップが足りない所では鉱石から始める道が選ばれ、スクラップがたまった所では、それを溶かす道が育ちました。

その結果は国ごとの比率にはっきり表れます。世界鉄鋼協会の集計を見ると、アメリカは鋼の大半を電気炉でつくり、中国は大半を高炉―転炉ルートでつくっています。ここに電気代や、すでに建ててある設備、政策といった条件も加わります。同じ製品なのに、二つの国の工程の構成は正反対なのです。

これを技術の世代の差と読むのは間違いです。電気炉は最近出てきた新しい物ではありません。アメリカで電気炉が動き出したのは20世紀初めです。二つの道を分けるのは技術の新旧ではなく、原料なのです。

スクラップには他の金属が混ざって入ってきます。銅のように、いったん混ざると取り除きにくいものもあります。そのため長いあいだ、電気炉は鉄筋のように要求条件のゆるい製品を受け持ってきました。溶けた鋼を薄く引き出してそのまま押し広げる方法が登場して、広い鋼板まで手が届くようになりましたが、原料に由来するこの制約は残っています。

量にも限りがあります。寿命を迎えて戻ってくるスクラップの量は、その社会が昔に使った分で決まるので、世界が1年に使う鋼をすべてまかなうことはできません。だから二つの道は、互いに入れ替えられるものではありません。原料が違えば、選べる道も変わります。

ただし、電気炉に入るのはスクラップだけではありません。鉱石をガスや水素で還元して固体の鉄にしておき、それを電気炉で溶かす道もあります。原料は鉱石なのに、溶かす炉は電気炉というわけです。スクラップがたまっていない場所で電気炉の比率が高いなら、たいていはこの道です。

排出量ははっきり分かれます。世界鉄鋼協会の集計では、鋼1トンをつくるときに出る二酸化炭素は、高炉―転炉ルートがスクラップを溶かす電気炉ルートの3倍強です。ただし電気炉側の値は、使う電気がどうつくられるかによって大きく変わります。またこの値は会員企業が自主的に出したデータを集めたもので、世界全体をすべて網羅しているわけではありません。

電気炉には代わりに別の条件がつきます。大きな電力を一度に引き込む必要があるため、電気代が安い場所ほど有利です。