「台積不跟任何人搶水!」把廢水回用至先進製程,台積的超級任務|天下雜誌

「台積不跟任何人搶水!」把廢水回用至先進製程,台積的超級任務

台積電再生水替代率目標翻倍,從三成拉高到六成。首創工業再生水導入半導體製程,未來更將從南科複製到全球。「未來,台積一定要用再生水!」這個超級任務如何達成?

台積電-永續-再生水-環保-ESG-循環經濟-莊子壽 座落於南科,台積電催生的國內首座民營再生水廠,已於9月正式通水,也開啟企業循環經濟與多元用水的新篇章。圖片來源:謝佩穎攝
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靜謐的台積文教基金會會議室內,台積電營運廠務副總經理莊子壽身著平整西裝,細框眼鏡下,眼神堅定,「我們其實評估過,現在,我們必須做到!」他嘆口氣、揮舞雙手,「明年南科很緊張,沒有颱風、狀況不好,老天爺不幫忙,所以,我們一定要面對這個環境,未來,台積一定要用再生水!」

話語未落,他竟使力拍著胸膛、鏗鏘有力地說,「承諾不是做得到才承諾,是經過評估認定必須做到。2030年,台積承諾60%要用再生水!」

台積電,世界矚目的半導體晶圓代工龍頭,著力發展先進製程、全球擴張之際,也積極在電力、廢棄物管理和水資源上,不斷自我突破。

替代率標準翻倍的祕密

2021年最新永續報告書,一整頁「水管理」項目,就強調台積為因應氣候風險,要拓展多元的水資源,2030年再生水替代率60%以上,明確在列。

相較前一年度報告書中,再生水替代率僅30%,沒想到歷經去年大旱,目標加倍。

台積是今年「天下永續公民獎」永續標竿企業的得主。天下永續公民獎被企業界視為「全台難度最高ESG獎項」,今年首度增設永續標竿企業獎項,獲獎條件須為大型企業「連續三年第一」或「五度拿下第一」,目前僅台積電、台達電符合此條件。過去15年內,台積共9次奪得第一,且是唯一一家曾兩度締造三年連續奪冠紀錄的企業。

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台積董事長劉德音9月8日領獎時即透露,台積促建國內首座民營再生水廠,今年就會通水。

11天後,9月19日,豔陽高照的台南科學園區中,「台積電南科再生水廠」舉行通水啟用典禮。

台積電-再生水廠-南科

現場鑼鼓喧天,莊子壽、中鼎集團總裁余俊彥、南科管理局局長蘇振綱、營建署署長吳欣修等人一字排開,在台上宣示:再生水廠預計今年10月起,開始供應台積南科廠區每日5000噸的工業再生水,並在2023年底前達成每日2萬噸供應量,大幅降低自來水使用量。

這座再生水廠的廢水來源,包括台積製程廢水、南科綜合廢水處理廠的放流水。更值得一提的是,台積還會另外使用永康、安平再生水廠的民生再生水:這些再生水透過南科再生水廠監控後會一併轉供。三座再生水廠,透過「台積電南科再生水廠」統一監控使用,台積南科廠未來每日可用至少6.7萬噸再生水。

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去年台積南科園區用水量為每日9.9萬噸,如果上述計劃成功,就有67%的再生水替代率。這正是台積敢一口氣拉高標準的祕密。對整個台南而言,台積使用再生水,可以減用大台南地區近7%的用水。

「我們不跟任何人搶水、不跟農民搶、不跟居民搶!」莊子壽說,台積決定「揀大家不要的」,透過回收民眾生活污水、園區工業廢水,達成循環使用理念。

全球首座廢水回用至先進製程

這將是全球第一座成功將再生水回用至半導體製程的水廠。但要將工業廢水和民生污水處理到比自來水更純,能用在對水質極敏感的半導體製程,莊子壽透露,背後是8年的努力。

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2014年,台積電廠區的製程用水回收率已上看90%,一滴水已可使用3.5次。但從耗能角度觀之:要在既有廠內不斷重複處理,力拚回收率再提升2個百分點,其實耗能更高、經濟效益更差。這促使台積開始嘗試取用工業廢水,重新處理。

為此,台積低調組織團隊,協力工研院、台大和陽明交大等學界,並且借鏡日本、瑞士等國外水質淨化相關企業的做法,共同研發這個史無前例的工業污水再生計劃。

工研院材料與化工研究所水科技研究組副組長張王冠是研發參與者之一。頭2年,工研院收集南科的工業廢水、釐清成分,並針對台積最有疑慮的雜質如尿素、氨氮等成分,思考如何去除、處理,工研院建立整合方案,台積便在14廠內小型模組廠進行實驗、驗證。

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8年來,雙方透過試誤法滾動式檢討,研發出三大水處理技術:BioNET(多孔性生物擔體新型生物處理系統)、FBC(流體化床結晶廢水處理)前處理技術,以及AFB(厭氧流體化床)後處理技術,陸續透過微生物、藥劑等多種方法,去除廢水中尿素、氨氮等有機物,以及硫酸鹽、鎂、硝酸鹽等無機物,最終轉變為可用於半導體先進製程的純水。

台積電營運廠務副總經理莊子壽認為,儘管再生水成本偏高,但當氣候風險升高,必須從戰略物資思維佈局水資源。(謝佩穎攝)

台積從早期每小時產生1噸再生水、一天24噸的試產線,經歷4次架構推翻與全面改版,加上不計其數的版本微調,2018年終於確立技術可行性,台積南科再生水廠2019年起由中鼎集團承攬。

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莊子壽解釋,找上中鼎,也是台積電扶植本土廠商,在地採購的實踐。

中鼎雖沒有半導體先進製程水資源處理經驗,但有公共工程經驗,台積、工研院和中鼎等多方協同發展技術、優化流程、試產,再到營運模式定案、建廠、連續30日達成水質標準穩定性試車,終於成功通水啟用。

南科再生水廠只是開始,台積未來力求將這座再生水廠經驗,複製至全台、乃至全球。

新目標:將經驗複製至全球

如果順利超越6成的再生水替代率門檻。莊子壽指出,南科之後,台積計劃在竹科、中科及高雄也建置再生水廠,楠梓再生水廠正興建中。

做再生水廠的前提也包括污水下水道。

台南近年污水下水道用戶接管率持續提高,有助水源供給,生活用水再生水源是工業用水的2倍,「政府認真接管,未來就可以賣再生水給我們,」他說。

工研院材料與化工研究所所長李宗銘透露,台積回收、處理各種廢水返回製程,成本比取用自來水貴四倍。台積電要克服的就是:願不願意多花錢,興建、使用再生水。

莊子壽也坦言,再生水成本高昂,導致許多廠商都不願意用,但台灣缺水問題無法解決,廠商終究得在再生水、海水淡化等做法中,尋找多元的水源供給。

「再生水總要有人用,」莊子壽笑著說,雖然成本高昂,但「我們專門幹這種事,當先鋒!」


台積電最新營業項目:肥料

台積電在經濟部工商登記的營業項目,今年悄悄新增一項「肥料製造業」。

沒看錯!做晶片也開始做肥料,其中原因,正是與這次打造再生水廠同樣的理念——循環經濟的實踐。

原來,當年台積電進駐中科時,就想為解決當地空污問題做點事。後來決定從改變農民焚燒稻稈習慣著手,在2015年開始免費提供農民益菌肥,以腐化菌分解稻草作為有機質肥料,藉以改善稻草直接燃燒所帶來的細懸浮微粒(PM2.5)污染。

從一開始在烏日區40公頃的稻田試行,結果成效良好,接下來每年擴大推廣,截至去年底已達4800公頃,7年間增加120倍的面積。

台積企業永續部經理張麗絨透露,台積同仁每年在收割期間都會主動拜訪農民、事先統計需求量,再跟廠商購置所需益菌肥。後來,台積發現,自家每座廠的員工餐廳每天都會產生廚餘,何不與益菌肥結合?

於是台積和農改場談分解菌的技轉,開始投入廚餘再利用。但做了之後才發現事情沒那麼單純,原來,當廚餘與分解菌結合後必須變成「產品」,「就算你不是要販賣,也要取得肥料登記證,」張麗絨說,否則政府仍會認定廚餘的最終走向是「被丟棄」,不符循環經濟的原則。

因此,台積電現正申請這張「肥料登記證」,一經發證後,未來除了要持續擴大推廣農民不燒稻稈外,自家廠區花園,以及去年啟動的植樹薪傳計劃,都可使用這項台積電最新營業項目:肥料。

(責任編輯:黃韵庭)

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