台積電敢用的再生水 工研院水處理厲害在哪?

台積電敢用的再生水 應用於二十多種產業

外國搶著用 工研院水處理厲害在哪?


半導體廠重視乾淨的水來源,工研院投入三十五年研發的水處理技術,如今不僅供應台積電南科廠,就連新加坡半導體業者也搶著用。台灣處理再生水的技術究竟厲害在哪裡?

撰文‧馬瑞璿


▲工研院高效率水處理循環利用技術,可滿足傳產與高科技廠生產用水需求。圖左至右依序為工研院副院長彭裕民、材化所技術經理黃盟舜、材化所所長李宗銘。工研院提供

全球氣候暖化,根據中研院最新研究, 二十年後,台灣春季降雨量將減少十三.二%、連續乾旱天數會是現在的一.五倍;今年,台灣面臨近五十六年來最大缺水危機,這一次的枯水期,不僅企業跳腳,就連市場都在關注台積電會不會因為缺水而影響產能,成為國際關注焦點。

早在一九八五年,工研院就已投入水處理技術,放眼全台灣,目前以工研院高效率水處理循環利用技術在再生水領域中最領先,技轉五十家環保公司,實際應用於台灣半導體、面板、紡織、染整、食品、石化產業等二十多種產業、一百餘家廠商。

其中, 半導體廠對用水水質的要求最是嚴苛,高效率回收的前、後處理技術最為關鍵。工研院目前已與環工業者合作建置南科再生水廠,每日可提供兩萬噸再生水,供台積電製程用水。
擁處理複雜水質優勢 工研院專利技術蜚聲國際

工研院副院長彭裕民回想,當初雙方來回溝通不斷,「比如說,他們對水中的硼、磷很敏感,比率要降低到多少,要處理到他們能夠接受,挑戰度真的很高。」正因為有過台積電實績,工研院技術名聲很快傳到海外,被新加坡半導體業者看上,引進工研院再生水處理技術,「那一場競標,只有我們跟荷蘭,我們贏了。」

只不過, 全球再生水處理技術大多採用逆滲透來過濾水中有害物質,這項技術有兩個重要關鍵,一是逆滲透的膜材,二是逆滲透的處理流程,這兩個關鍵技術都影響著水資源處理後的回收比率。前者,台灣還有努力空間,後者正是工研院水技術的厲害所在。

「台灣水資源面對的問題最複雜,」彭裕民點出,台灣的優勢在於「水質複雜度的處理能力」,「我們河流的水質,我們最清楚,日本河流的水,不可能有養豬戶、養雞戶排放廢水,這也讓我們處理水質的能力比日本還在行。」

除了工業用水,工研院也以多孔性生物擔體(BioNET)專利技術,在高雄鳳山打造十座生物濾池,協助東港溪原水前處理,去除氨氮及有機物質,使鳳山水庫水質大為改善,處理後的水質符合飲用水水質標準,每日供水量約二十萬至三十萬噸。
東港溪的實績吸引南亞及東南亞國家,例如印度、泰國、馬來西亞都開始採用工研院技術改善水質。彭裕民透露,不只偏遠地區,包含印尼製鞋廠、馬來西亞化工廠也都開始採用工研院水處理技術。

乾旱危機將日趨嚴峻 台灣須積極投入再生水

雖然台灣再生水技術開始外銷,不過,成本、價格的高低,才是在再生水產業勝出的關鍵。

六年前獲得工研院納濾膜水處理技術移轉的新長豐,在處理民生汙水、工業製程廢水上,已有一定經驗。新長豐副總經理鄭淑蕙分析,在台灣可供再生水使用的河川、民生汙水廠、工業區廢水之中,以湖泊的水質最好處理、成本最低,落在一噸十五元左右,工業排放水處理費則在一噸二十五元左右。

至於海水淡化則是大投資,彭裕民表示,蓋一座海淡廠至少五十億元新台幣起跳,成本一噸動輒約五十到六十元左右。新長豐表示,若是處理的海水量大,成本可下壓至三十到三十五元,但與自來水價一噸七到十元成本相比,再生水至少兩倍起跳,要價不菲。

如今全球正值半導體缺料之際,對乾淨水資源需求大的半導體廠也因缺水問題, 頻拉警報。二月底, 三星美國德州奧斯汀廠才捱過缺電問題,卻因德州當地河川、水管凍結, 無水可用,被迫停止營運至四月。

回頭來看臺積電, 除了五奈米以下重鎮選定南科,未來二奈米廠也預定落腳新竹寶山,水資源絕對是重大議題。

「新竹一天需水五十五萬噸,如果民生汙水能進行處理,一天可回收二十三萬噸水給工業使用。」彭裕民認為,一旦民生用水能做到再生水循環,宛如一個看不見的小水庫,如果農業用水排放也能做到循環再利用,缺水狀況可大幅減少,降低台灣民眾、工業的缺水

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今周刊第1267期

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今周刊

2021/第1267期