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成大陳偉聖教授 金屬回收循環經濟推手

2019-08-28 11:10經濟日報 張傑

曾以「太陽能電池廢棄物—油泥資源循環技術」,成功技術授權予廢棄物再利用之回收業者,獲得市場矚目的成大資源工程學系陳偉聖副教授,日前在波蘭循環經濟團來台參訪時,也提出電子工業與循環經濟方面的看法及見解,獲參訪團印象深刻。

成大資源工程系副教授陳偉聖博士表示,其所率領的研究團隊,致力推動國內產業資源循環再生已發展多年,除了2016年發表油泥資源循環技術外,更針對有機/無機金屬回收研究,像是各式(鉛酸電池、鋅錳乾電池、鋰電池、太陽能電池、燃料電池、液流電池) 等電池回收,從拆解、破碎、篩分、重力分選、冶鍊出鉛、鋅、錳、鋰、鈷、鎳、銀、銅、錫、鉑與釩等稀貴金屬。

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成大資源工程學系陳偉聖教授。 張傑/攝影
成大資源工程學系陳偉聖教授。 張傑/攝影

根據聯合國環境規劃署(UNEP)一份名為「金屬回收率的現況」調查報告中顯示,雖然金屬資源可以無限次回收再利用,但受調查的60種金屬元素中,產品報廢後,相關金屬回收率超過50%的種類不到三分之一,而回收率不到1%的34種金屬元素,大部分是攸關清潔能源科技的關鍵材料。

此外,由於目前從原礦冶煉的金屬產生率只是上一世紀的三分之一,這對土地污染、水資源耗用與能源耗用的衝擊都更加嚴重,也讓資源回收再利用技術,成為重要的解決方案。

陳偉聖博士指出,高科技產業製作多半集中於亞洲地區,伴隨著大陸高科技產業崛起,高科技廠的回收,也逐漸轉移到東南亞,而高科技產業在資源回收方面,多半存在廢液、廢酸、廢鹼、廢水、廢溶劑等問題。

成大資源工程學系陳偉聖教授及其團隊一同合影。 張傑/攝影
成大資源工程學系陳偉聖教授及其團隊一同合影。 張傑/攝影

同樣是自然礦源不足的歐盟、日本與韓國,就曾提出以資源回收概念為主的「都市礦山」構想,做為自主的礦源,台灣因產業原料需求量規模,及在國際上合作開採礦場的限制,需積極考量建立「回收資源礦山」的方案,並擴展「資源回收園區」的生產基地。

陳偉聖博士舉例,以半導體及封裝產業來說,所產生的廢酸可降級給面板業及資源再利用業者使用;或是廠內所生產的硫酸與氨水,結合再生為硫酸銨原料使用,或可供金屬回收業者金屬溶出使用,或是透過去除雜質循環再利用。

廢氫氟酸產製氟化鈣供鋼鐵業作為助熔劑使用,或是產製冰晶石,提供煉鋁業使用。含矽廢棄物,包括廢棄晶圓與晶粒,可以回收再利用為長晶原料,或是提供下游太陽能廠商使用;含矽的污泥與廢料,高純度的可以作為鋰電池負極材料,純度較差者,也可供鋼鐵業冶煉輔料使用。

而陳偉聖博士曾發表過的油泥資源循環技術,不僅成功技轉業者,將矽晶邊料、矽泥回收再生成矽定供鋼鐵產業作為增溫劑或脫氧劑使用。此外,半導體、面板、光電等產業在生產製程中,會以氫氟酸來做表面處理、清洗與蝕刻之用,使用後仍具危害性的廢氫氟酸液,經廢水處理程序後,轉化成具安定性的氟化鈣汙泥,亦可作為鋼鐵業助熔劑或是水泥業的替代原料使用。

由於本身身兼成大環資中心副主任的陳偉聖博士,他說, 成大環資中心是全國唯一一家同時具備實驗室廢棄物處理能力及學術研究的單位,可有效處理各級學校所產生之廢棄物,且可逐步開發出產業不同需求的處理技術。

目前環資中心內的實驗室廢棄物處理,依據安定化、資源化及無害化原則,透過物化、焚化及熔融等三套處理系統運作,可將所有廢棄物的毒害性,加以無害化及安定化,並進一步進行資源回收。

他指出,由於學校、研究機構實驗室及產業界實驗模廠,所產生的廢棄物有異於一般工廠事業廢棄物,其具有量少、種類繁雜、且多具毒害性、可燃性、腐蝕性及新興污染物等性質,所牽涉到的處理技術層面很廣。

而成大環資中心的處理過程,以不排放任何有害的氣體、固體及液體為原則,亦可協助國內各級學校妥善處理實驗室廢棄物。陳偉聖博士表示,目前在國內積極推動化學品租賃的新概念,就是讓業者租用化學品功能,由提供者協助化學品回收,不僅可減少高科技產業所產生的廢棄物,亦可協助化學品業者創造循環再生新經濟。

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