半導體廢水再生有解 「電驅動分離濃縮技術」循環回收成淨零突破關鍵

台灣號稱科技產業之島，但半導體業高度依賴水資源，其製程產生的含氟廢水因處理與再利用困難，長期被視為高成本、高負荷的棘手問題。在國科會支持下，台大環工所特聘教授侯嘉洪團隊，今 (10) 成功提出創新的「電驅動分離濃縮技術」，使原本難以利用的低濃度含氟廢水，得以轉化為可再利用的循環資源，為半導體產業推動廢水資源化與淨零轉型帶來關鍵突破。

國科會表示，含氟廢水廣泛存在於半導體與電子製造製程中，尤其是低濃度含氟廢水，傳統多以化學加藥沉澱方式處理，使氟離子形成氟化鈣污泥，不僅難以回收其中資源，也增加污泥清運、後續處理及碳排放負擔，雖然高濃度含氟廢水目前已可進一步轉製為冰晶石 (Cryolite)，應用於鋁製造及陶瓷產業，但低濃度含氟廢水因回收效率與經濟效益不足，目前仍缺乏具體可行的解決方案。

為突破此一限制及加速技術落地，該研究團隊攜手長期深耕半導體含氟廢水資源化處理的鋒霈環境科技公司，導入多年深耕的薄膜電容去離子技術 (MCDI)，發展低濃度含氟廢水濃縮新策略。

國科會強調該技術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，具備無須加藥、不產生化學污泥及模組化設計與高回收潛力等優勢，並有建置實驗室等級系統，每日處理約 100 公升含氟廢水，成功將低濃度含氟廢水濃縮至可供冰晶石製備之濃度範圍，完成系統整合與實廠測試，也證實其資源化可行性，為半導體邁向低碳排與循環永續發展提供新解方。

為進一步驗證技術放大與實廠導入之可行性，團隊也將系統規模放大 10 倍，建置每日可處理 1 噸廢水的電容式氟離子濃縮套裝系統，為產業應用邁出關鍵一步。研究顯示，透過材料優化，以石墨片取代傳統金屬集電材料，不僅可提升系統穩定性與耐久性，亦可顯著降低碳排放生命周期。

據評估結果指出，每回收 1 毫克氟離子，碳排量可由 0.098 kg CO₂-eq(二氧化碳當量) 降至 0.008 kg CO₂-eq，也展現技術在減碳與永續設計上的顯著效益。

此外，國科會表示，該團隊已於台大竹北校區設立「Net Zero WaterTech Hub」，並與鋒霈共同建置合作實驗室，作為技術展示、合作媒合與產業培訓的重要場所，未來將使研究成果得以從實驗室延伸至產業現場，串聯技術驗證、人才培育與應用推廣等關鍵環節。