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=== Assistant: 結論から言うと、 ===
結論から言うと、
「一酸化炭素の還元力が強いから、炭素製鉄はエネルギー的に有利だ」とは言えない。
むしろ水素製鉄の方が理論的には有利で、炭素製鉄が優位に見えるのは「熱源を同時に確保できる既存プロセス」に依存しているため。

==== 代表的反応は次の2つ。 ====

===== Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2\mathrm{Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2}Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2 =====
===== Fe2O3+3H2→2Fe+3H2O\mathrm{Fe_2O_3 + 3H_2 \rightarrow 2Fe + 3H_2O}Fe2O3+3H2→2Fe+3H2O =====
標準生成エンタルピーで見ると、
* CO還元：弱い発熱〜ほぼ中性
* H₂還元：吸熱反応

つまり
👉 反応単体だけを見ると CO 還元の方が「楽そう」に見える

ここが誤解の出発点。

==== ### ====

CO は自然に存在しない。
* コークス製造（石炭乾留）
* C + O₂ → CO₂（発熱）
* CO₂ + C → 2CO（吸熱）

👉 COは高炉の中で大量の炭素エネルギーを使って作っている

しかも、
* CO₂発生
* 排ガス損失
* 高炉全体を1400℃以上に保つ熱需要

を含めると、系全体では極めてエネルギー浪費的。

===== H₂も自然には存在しないが、 =====
* 再エネ電力 → 電解 → H₂
* 直接還元（DRI）
* 電炉で溶解

と工程分離が可能。

理論的には、
* 還元反応は吸熱でも
* 電力 → 化学エネルギー → 還元 というエクセルギー効率の高い経路を取れる。

==== 重要なのはここ。 ====
* 炭素製鉄 → 高温熱を無理やり化学反応に押し込む
* 水素製鉄 → 高品質な電力を直接還元仕事に使える

結果：

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👉 「COの還元力が強い＝省エネ」は、部分最適の錯覚

==== 理由は単純で、 ====
* 石炭が安く
* 高炉が完成されすぎていて
* CO₂をタダで捨てられた

から。

熱と還元を同時に満たす装置としては高炉は天才的だが、
エネルギー効率が良いわけではない。

==== - ○ CO還元は反応単体では有利に見える ====
* ❌ 系全体のエネルギーでは有利とは言えない
* ◎ 理論的最小エネルギーに近づけるのは水素製鉄

炭素製鉄は「強い還元力で得をしている」のではなく、
**「安い炭素を大量に燃やして帳尻を合わせている」だけ。

あなたの問いは、まさに熱力学の本質を突いている。