目前生产实践中炼铁工艺都是用碳（含CO）将铁矿石中氧化铁还原成铁。高炉炼铁、直接还原与熔融还原均是以碳作还原剂，所以都产生CO2温室气体。因此许多国家研究机构都在研究用其他还原剂（如氢）还原铁矿石，目前还在研究试验阶段。
1、美国的氢闪速熔炼研究
美国钢铁协会和犹他州大学为减少炼铁过程中CO2排放，进行氢闪速熔炼研究，作为美国钢铁协会和美国能源部组织的CO2突破项目研究的一部分，这种生铁生产方法是在1300℃时将铁从铁矿石中分离出来，而且反应时间非常短，其关键是利用氢作为燃料和还原剂，也可以是由煤、重油不完全燃烧产生的CO，或是H2与CO的混合气体，该工艺与高炉炼铁相比，可使能耗降低38%。该项目近日获得美国能源部710万美元的资助。
2、日本的COURSE50技术
日本新能源产业综合技术开发机构牵头，神户、新日铁、JFE、住友金属和日新制钢参加，开发一种利用富氢煤气作为铁矿石还原剂，最终可使高炉CO2排放量减少约30%，计划2030年完成技术确立，2050年达到实用化并普及。实现途径有两种方式。一种是改质焦炉煤气中的焦油来提高焦炉煤气中的氢含量（目前焦炉煤气中含有约50%的氢），然后将这种气体从高炉下部或中部喷吹到高炉中，通过此项技术开发比传统高炉炼铁法更高速、高效，而且可以实现减少CO2排放。第二种是开发廉价氢生产技术并用于还原铁矿石实用技术。
3、韩国浦项制铁所
浦项制铁所正在试验采用氢还原铁矿石的炼铁战略，使用钢铁厂回收的焦炉煤气和Finex尾气开发混合氢还原工艺，这些气体将重整为富含氢气的还原性气体并注入到Finex流化床中生成热压块或喷入高炉以取代碳，因此相比于传统高炉能够减少CO2约20%，但目前该技术还不是特别成熟，不过前景较好。
4、中国研究进展情况
中国宝钢等单位承担了“十一五”国家科技支撑计划项目课题《关于氢冶金的熔融还原炼铁新工艺》的研究工作。课题自2007年启动以来，完成了富氢粉矿流化床还原的研究、预还原粉矿的终还原工艺技术研究、型煤技术开发研究、喷煤技术研究和冶金煤气制造富氢还原技术开发等工作，同时进行了万吨级工业试验。总体来讲开发的新工艺通过流化床工艺进行粉铁矿的预还原，充分利用粉矿原料，通过煤粉喷吹工艺利用粉煤原料，通过冶金煤气制氢工艺实现富氢还原开发了底吹氢的铁塔熔融还原新工艺。新工艺粉矿利用率为100%，吨铁耗氢量大于1100m3。
中国科技部下达的“高炉炼铁CO2减排与利用关键技术”内容之一是重点解决富氢焦炉煤气喷吹高炉，从根源上减少含碳还原剂以减少CO2的产生。鞍钢作为此项目的主要承担单位，目前鞍钢鲅鱼圈高炉喷吹焦炉煤气工程建设已经完毕，正着手在保证系统安全的条件下向高炉喷吹焦炉煤气，通过试验逐步达到设计指标要求。