在日本產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展過程中，無論從經(jīng)濟(jì)方面還是從環(huán)保方面來看，低碳化是唯一的選擇。實現(xiàn)低碳化的選擇之一就是構(gòu)建不依賴化石燃料的產(chǎn)業(yè)體系。作為減少二氧化碳（CO2）排放的方式之一，日本提出了碳循環(huán)利用的能源體系。作為碳循環(huán)利用的能源體系應(yīng)用的第一備選領(lǐng)域是煉鐵工序，為此提出了采用碳循環(huán)能源體系的碳循環(huán)利用煉鐵技術(shù)。碳循環(huán)利用煉鐵技術(shù)就是把煉鐵工序排出的CO2再生為一氧化碳（CO）和碳等進(jìn)行循環(huán)再利用，從根本上減少煉鐵的碳排放量。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，日本碳循環(huán)煉鐵研究會研究了將碳循環(huán)利用的能源體系和煉鐵工藝相結(jié)合的碳循環(huán)利用煉鐵技術(shù)應(yīng)用的可能性。CO2的分解和循環(huán)碳能源材料的再生是很重要的。作為循環(huán)碳能源材料，從能源密度高低的情況來看，首選的是CO，第二是純碳。在研究了CO的碳循環(huán)方法后，可知CO2在高溫電解反應(yīng)下可以分離出CO和CO2，它作為一種工藝是容易利用的。在一次能源中，高溫氣冷堆產(chǎn)生的能量大、輸出的穩(wěn)定性好，是備選的裝置。對采用高溫電解槽電解CO2的方法進(jìn)行了實驗后，發(fā)現(xiàn)了實施碳循環(huán)煉鐵技術(shù)的可能性。

另外，碳循環(huán)煉鐵技術(shù)應(yīng)用于豎爐的結(jié)果表明，通過碳循環(huán)可減少化石燃料的消耗量和CO2的排放量。在可能采用預(yù)還原的情況下，如果金屬化率為70%，節(jié)約的化石燃料會超過14～30%。

碳循環(huán)利用煉鐵技術(shù)是將煉鐵技術(shù)和高溫氣冷堆技術(shù)融合的日本所擁有的世界領(lǐng)先的技術(shù)，它將成為主導(dǎo)世界煉鐵的工藝之一。