突破半導體廢水處理瓶頸:台大團隊首創「電驅動分離濃縮技術」助攻含氟廢水資源化

吳碧娥╱北美智權報 編輯部

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圖1.台大環工所特聘教授侯嘉洪研究團隊成功提出創新的「電驅動分離濃縮技術」;圖片來源:國科會

台灣半導體產業在追求製程升級的同時,長期面臨含氟廢水處理與高昂環境成本的挑戰。在國科會支持下,台灣大學環境工程學研究所特聘教授侯嘉洪團隊成功研發「電驅動分離濃縮技術」,將過往缺乏回收效益的低濃度含氟廢水,成功濃縮並轉化為具經濟價值的循環資源。這項創新技術不僅免去傳統化學加藥所產生的污泥負擔,碳排放量更銳減近九成,為半導體產業推動廢水資源化與淨零轉型帶來革命性的突破。

傳統處理遇瓶頸:化學沉澱衍生污泥與高碳排難題

含氟廢水廣泛存在於半導體與電子製造製程中。過去業界在處理低濃度含氟廢水時,多半採用化學加藥沉澱法,此舉會產生難以再利用的氟化鈣污泥,後續的清運與處理也大幅增加碳排放負擔。雖然高濃度含氟廢水目前已能轉製為冰晶石(Cryolite)並應用於鋁製造及陶瓷產業,但低濃度廢水始終缺乏具備經濟效益的解決方案。

薄膜電容去離子技術:無須加藥的濃縮新解方

為突破此一限制加速技術落地,侯嘉洪團隊攜手深耕廢水資源化領域的鋒霈環境科技股份有限公司,導入薄膜電容去離子技術(Membrane Capacitive Deionization, MCDI),以電場驅動離子移動與吸附,有效去除並濃縮水中帶電離子。這項新型濃縮策略具備無須加藥、不產生化學污泥與模組化設計等優勢。團隊從每日處理100公升的實驗室等級系統起步,成功將低濃度廢水濃縮至可製備冰晶石的濃度標準。

圖2. 資源循環再利用產品(冰晶石)及薄膜電容去離子模組;圖片來源:國科會

實廠測試展現綠色效益

為進一步驗證技術的商業潛力,團隊將系統規模放大10倍,建置出每日可處理1噸廢水的電容式氟離子濃縮套裝系統,並順利完成實廠測試。研究顯示,透過材料優化,以石墨片取代傳統金屬集電材料,不僅大幅提升系統運作的穩定性與耐久性,生命週期評估結果更指出,每回收1毫克氟離子的碳排量由0.098kg CO₂-eq顯著降至0.008kg CO₂-eq,展現極為亮眼的減碳與永續效益。

產學攜手打造淨零水科技樞紐

為加速推動技術落地並深化產學合作,台大團隊已於竹北校區正式設立「Net Zero WaterTech Hub」,並與鋒霈公司共同建置合作實驗室。該樞紐基地未來將作為技術展示、產業媒合與專業人才培訓的重要場域,致力將前端實驗室成果無縫接軌至產業現場,完整串聯技術驗證與應用推廣,為台灣半導體產業的循環永續發展奠定穩固基礎。

作者: 吳碧娥
現任: 北美智權報主編
學歷: 政治大學新聞研究所
經歷: 北美智權報資深編輯
驊訊電子總經理室特助
經濟日報財經組記者
東森購物總經理室經營企劃

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