隨著全球人口增長和生活水平的提高，二氧化碳排放、稀缺資源的消耗以及廢物處理等問題日益突出，全球生態系統面臨越來越大的壓力。面對諸多挑戰，鋼鐵作為一種多用途的材料，具有可循環再利用的特點，而且在鋼鐵制造過程中產生的副產品及余能也可轉化成寶貴的資源，因此鋼鐵在適應和減緩氣候變暖的影響，保障和維持未來可持續發展方面將發揮核心作用。過去幾十年來，鋼鐵行業通過提高能源效率和采用新技術，極大地減少了溫室氣體排放，實現了環境效益和經濟效益雙豐收。溫室氣體減排是一個全球性挑戰，需要全球化的解決方案，各國政府、鋼鐵行業以及各利益相關方需要攜手合作，解決技術和經濟方面的難題，推動社會向低碳轉型。第一，各國政府需要理解和認識到，強大而健康的工業基礎對經濟可持續發展的重要性，在調整產業政策時，需要足夠重視鋼鐵行業的作用，在制定影響鋼鐵行業的碳排放政策時，應讓鋼鐵行業積極參與。第二，鋼鐵行業是一個二氧化碳和能源密集型行業，同時也是一個競爭性很強的行業。如果碳排放定價機制存在不公正現象，將可能損害公平競爭。無論是直接還是間接的對碳排放進行定價的行為，都將引起連鎖反應，并且可能引發大量爭論。第三，以生命周期評價為基礎的方法是制定環境政策的重要工具。在制定新的法規時，政府部門應當考慮產品全生命周期的各個階段，這樣才能衡量并有效應對生命周期各個階段對環境所造成的實際影響。第四，政府應當支持和鼓勵應用循環經濟方法，減少垃圾產生、降低材料用量以及鼓勵所有材料的再循環和再利用。各國和各地區的政府需要重視生命周期結束階段的鋼鐵產品的回收和再循環。第五，需要保持甚至加快突破性鋼鐵生產技術的開發進度，所需的資金應當由政府和企業共同分擔。新技術的研發具有長期性和風險性，因此鋼鐵行業和各國及各地區的政府需要合作進行。所謂“循環經濟”是指從線性的經濟發展模式（從生產到使用再到廢棄）過渡到循環型經濟發展模式（對產品或部件進行修復、再利用、回收和再循環）。根據這一理念，形成“三重底線”的可持續發展概念，關注環境、社會和經濟因素之間的相互作用。為了繼續在未來可持續發展中扮演積極的角色，鋼鐵行業仍然面臨幾項主要挑戰：一是再循環。在鋼鐵的生命周期中，鋼鐵的再循環過程是減少碳排放的一個關鍵要素。在將鋼鐵產品轉化成最終消費品之前，自產廢鋼用量（占目前廢鋼產量的50%）也將產生重大作用。從政策角度看，可以通過強調再循環性和便于拆解的設計，為循環利用提供政策支持。二是利用副產品。鋼鐵生產過程產生的副產品，可以替代其他行業的資源，從而減少二氧化碳排放。例如，高爐產生的爐渣可用于水泥行業，因此可以大幅減少水泥行業的二氧化碳排放。三是提高能源效率。過去50年來，鋼鐵行業的噸鋼能耗降低了61%（圖1），余能也能有效捕獲并利用。不過，由于能源效率的急劇提升，預計在現有技術基礎上，改進空間有限。世界鋼鐵協會的研究表明，鋼鐵生產的平均能源強度為20吉焦/噸粗鋼，并且還有15%-20%的改進潛力。四是使用高等級鋼材。在許多應用上，鋼鐵都擁有非常長的使用壽命。因此，在提高建筑物、工廠、機械和運輸業能效上，鋼鐵具有非常重要的作用。高等級鋼的應用能夠帶來的二氧化碳減少量比生產過程中的二氧化碳排放量平均高六倍。五是全生命周期評價方法。為繼續推進以上工作以及衡量鋼鐵產品生命周期中所有的減排機會，從全生命周期進行評價是關鍵。與能源生產不同的是，不同工業原材料的碳排放量差別很大，并且涉及生命周期的各個階段。與鋁和碳纖維等低密度材料相比，鋼鐵在制造過程中的碳排放量較低。六是突破性技術的開發。為了大幅減少鋼鐵生產過程中二氧化碳的整體排放量，突破性技術的開發至關重要。目前，數個有發展前景的項目正在世界各地開展。有些項目還處于早期研發階段，但也有些項目已經進入試點或示范階段。這些項目所采用的方法不同，但目標一致，可匯總成如下幾類：一是氫作為還原劑 。二是碳捕獲和封存。三是碳捕獲和利用。利用現有工藝產生的副產煤氣作為化學工業生產所用的燃料或原料。四是生物質的利用。可部分利用生物質。五是電解法。利用電力通過電解法來還原鐵礦石。上述每項技術在減少二氧化碳排放的過程中都將扮演重要角色，而這些技術需要消耗大量的無碳氫、生物質和電力，這將導致全球能源體系發生根本性轉變。
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