目前全球約有超過70%的鋼鐵透過高爐-轉爐（BF-BOF）流程生產。為因應碳中和趨勢，鋼鐵業正逐步導入結合「優化調整」、「頂部氣體循環技術」（Top Gas Recycling, TGR）以及「碳捕集、利用與封存」（CCUS）的轉型高爐路線。在製程優化階段，透過採用高品質鐵礦砂與高冶金煤、改善能源效率等既有最佳可行技術，預估能使高爐的碳排放強度降低達20%。由於焦炭在高爐內具有維持爐料柱結構及高氣液流量的關鍵作用，無法被氫氣完全替代，因此更深度的減碳必須依賴製程核心的調整。
頂部氣體循環技術（TGR）的技術核心，在於將高爐產生的高爐氣（頂部氣體）進行二氧化碳分離，並將其中富含的一氧化碳與氫氣等還原性氣體重新噴入高爐中。此舉能有效減少焦炭與煤炭的消耗量。目前，由鋼鐵廠組成的歐盟超低二氧化碳煉鋼計畫（ULCOS）試驗，以及中國寶武鋼鐵的HyCROF技術（已於兩座示範高爐實施），其實施成效顯示，相較於傳統高爐，該技術可降低碳排放強度達24-37%，並具備在相同爐容與碳輸入下提升鐵水產量的製程優勢。若進一步搭配二氧化碳封存技術，ULCOS與HyCROF的碳排放強度削減率可擴大至60%以上，配合燃燒後捕集與再生能源，更能逼近淨零排放。
在碳捕集技術的應用上，除了前述與TGR整合的製程前捕集，亦可於鋼廠燃燒副產燃氣發電、產汽後進行「燃燒後捕集」。燃燒後捕集屬於成熟技術移轉，技術風險較低且不需大幅變動既有主體製程，但其無法像TGR般提供提升高爐效率以抵銷減碳成本的附加效益。目前碳捕集成本預估落在每公噸40美元至100美元（約新臺幣1314元至3285元），成本高昂主因在於處理大體積氣體引發的額外電能與蒸汽消耗，以及相對應的龐大設備資本支出。捕集後的二氧化碳必須永久封存或進行再利用（如轉化為甲醇等化工原料），方能實現全廠區的淨零排放強度目標。
現階段全球前十大鋼鐵製造商中有九成已將CCUS納入減碳減排計畫。然而高爐碳捕集仍面臨技術去風險化與成本優化的挑戰，包括高爐氣成分與雜質對捕集效率的影響、設備耗能等，且廠區外仍缺乏完備的輸儲基礎設施、碳市場與法規配套。目前國際減碳協作實例包括BHP與河鋼集團、騰訊、IPE合作開發的V-Cycle碳捕集技術，其每日處理能力達7.8公噸的試驗工廠已成功運轉2000小時；同時，業界亦引進Carbon Clean的技術，於JSW Steel進行高爐氣碳捕集的放大與適應性調整試驗。綜合而言，透過製程優化、TGR、以及前置與燃燒後碳捕集的階段性導入，轉型高爐搭配CCUS最高具備削減約80%碳排放強度的潛力，為亞洲等高爐設備平均年齡不到20年的區域，提供了兼顧資產壽命與碳中和轉型的實務技術路徑。