台灣過濾與分離學會 2021年1月電子報
半導體製程帶動水資源永續發展
半導體生產是一個耗水量很大的製程,因為設備需要在製造的每個步驟之間需要清潔材料層。隨著製程精密度愈來愈高,先進製程的耗電量也不斷提高,然而不只電量,半導體製程同樣需耗費大量用水。特別是製程中所使用的超純水,需要使用更大量的自來水來製造它,例如以往晶圓廠需要用1400-1600加侖自來水,才可能轉化為1000加侖的超純水。其次,若要在一片12吋晶圓上製造積體電路,需要用上2200加侖的水,包括1500加侖的超純水。為了因應半導體製造的高度耗水量需求,水的再利用(無論是工業現場再利用還是回收再生的城市廢水)都被證明是可行的解決方案。
美國半導體巨擘英特爾每年在其製造園區使用近30億加侖水(1140萬立方米/年),根據該公司《企業社會責任》報告,自1998年以來,該公司的節水計畫已投資超過2.37億美元。目標在2025年將其100%的水返還給社區和流域供當地使用。英特爾的多元化水策略有三個主要目標:節約營運中的用水量;與當地社區就水資源計畫進行合作;並創新技術解決方案,以幫助其他人重塑他們的用水和節約用水方式。目前英特爾的水管理能夠處理並將公司使用的大約80%的水返還給當地社區和流域。在過去的十年中,英特爾實現了其先前的目標,即將其2020年每芯片的用水量降低到2010年以下的水平。在這十年的時間範圍內,該公司的全球節水相關工作節省了約440億加侖的水。
2019年初,俄勒岡州議會批准了1.2億美元的公開發行債券,以資助英特爾的6億美元水處理項目。
水資源的重複利用和循環利用,使「一滴水至少使用兩次」成為全球水資源永續發展之重要目標。台灣水資源保存及開發皆不易,近年來氣候變遷加劇,原本臺灣雨量不平均的問題更為嚴重,不只是雨量屢破歷史紀錄造成淹水,也有長期降雨不足的情形,2020年更是面臨56年來最大乾旱。為紓解越趨頻繁之旱象,再生水建設已為國家整體及區域穩定供水重要措施之一,內政部已編列140億元,積極推動公共污水處理廠再生水推動計畫。以優先完成的高雄市鳳山溪污水處理廠為示範案為例,將放流水經薄膜高級處理後,每日提供4.5萬噸再生水給臨海工業區作為工業用水,原本工業區的自來水用水釋出來以後,能讓民生有更充足的水源供使用,增加政府水資源調度的彈性。
隨國內高科技產業蓬勃發展,國內廠商在高端水處理技術,整合精密材料與應用資通訊技術,已有獨特競爭優勢,由此而帶動「再生水產業」也帶來過濾與分離產業的發展契機,使生活環境品質更加美好。
資料來源:
https://buzzorange.com/techorange/2020/12/30/intel-csr/
https://www.intel.com/content/www/us/en/environment/restore-water-goal-report.html
https://newsroom.intel.com/news/intels-biggest-water-facility-milestone-1-billion-gallons-recycled/#gs.q7qeov
https://www.aquatechtrade.com/news/industrial-water/intel-takes-byte-out-of-water-risk-with-reuse-project/
台灣過濾與分離學會 Taiwan Filtration and Separations Society