以氫代碳是高爐低碳煉鐵的有效方法，執行的基礎是瞭解高溫下氫氣還原鐵礦的機制、原理與效率。我們因此設計並建造臨場氫氣高溫反應爐，可以通入氫氣、加熱到1600度並同時進行同步輻射X光分析。研究結果能有效幫助人員瞭解氫氣還原鐵礦的礦相演進與渣相變化，得到初始原料調配與高爐運轉參數調整的依歸，成功進行減碳。

有別於傳統實驗針對冷卻後的樣品進行分析再藉此推測高溫下的材料行為，我們在氫氣與高溫並存的環境下進行同步輻射X光分析。這是全世界第一次，可以進行如此嚴苛的臨場分析。初步結果顯示，高溫還原反應過程會有元素固溶進入鐵礦再擴散出來，並決定鐵礦的還原活性。如何在高溫下形成適當的固溶氧化物，則是重要的操作參數。

鋼鐵廠面臨很大的壓力，必須改變高爐煉鐵製程來有效減碳。方法是用氫氣取代部分焦炭作為鐵礦還原的媒介。然而氫氣還原鐵礦的機制、原理與效率都還不十分清楚。臨場氫氣高溫同步輻射X光分析能即時呈現鐵礦還原反應，藉此找到原料調配與製程參數調整的依歸，幫助鋼鐵廠成功導入氫氣進入高爐進行減碳。