2021 IEKTopics|化材產業低碳回收材料助攻國際合作

2021/10/07
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案例一

回收廢棄漁網是一種時尚態度

台化( FORMOSA CHEMICALS & FIBRE )

廢棄漁網多以尼龍6 等不易自然分解的塑膠材料製成,若廢棄漁網在海中,可能會纏住周遭生物與船舶的推進系統;若覆蓋在珊瑚礁上,將造成珊瑚白化。廢魚網流入海洋對人類生活與生態只有弊而無利,各國也開始對各種廢棄漁網進行規範。

臺灣化學纖維業的龍頭公司台灣化學纖維股份有限公司( 簡稱台化),將收集到的廢棄尼龍6 漁網,透過自主研發的化學回收( Chemical Recycling )技術,將其還原為尼龍6 的主要原料「己內酼胺」,以供未來重新化學聚合成尼龍6 使用。

這項尼龍6 化學回收技術,全球只有台化等三間公司具有商業化的能力。相較於傳統將寶特瓶透過清洗、破碎、熔融、抽絲成紗,並做成衣料的物理回收塑膠技術,化學回收技術能除去水分雜質,重新聚合而成的回收塑膠與新料品質接近。另外,相較化石來源的己內酼胺進行聚合而得的尼龍6 材料,這項化學回收技術省下大量開採所造成的碳足跡( Carbon Footprints ),所得到的尼龍6 更具有低碳優勢。

2019 年台化和子公司福懋興業( 以下簡稱福懋)就開始從中南美洲東太平洋沿岸祕魯、智利及加勒比海等海域漁港,委託非政府組織收集、清洗、裁切並運輸廢棄漁網,再透過台化的回收與尼龍合成抽絲廠房,以及福懋的織布技術,將這些廢棄的漁網製成服飾所需的布料。

這項廢棄漁網再製的低碳尼龍布料,正好符合戶外機能性服飾品牌巴塔哥尼亞( Patagonia ) 2025 年達成企業碳中和的永續政策。低碳尼龍布料也進一步被Patagonia 採用,做為其回收尼龍( Recycled Nylon )系列紡織品的低碳原料。

2021 年台化更進一步和海洋保育署與嘉義縣政府合作,將這項低碳的尼龍6 化學回收技術,用來處理嘉義沿海的廢棄尼龍6蚵繩,並就近供應台化在嘉義新港的再生尼龍6原料廠,進行化學回收與重新聚合成尼龍6纖維。因就近在嘉義處理,更進一步減少了運輸海外廢棄漁網的碳足跡,達成低碳循環的目標。

未來台化除了擴大廢棄魚網與蚵繩處理量,降低生產製程中對水、汽、電等資源的耗用,還要將太陽光電導入這項製程,再降低尼龍6的碳足跡。台化將低碳技術扎根臺灣,並將這股海廢時尚從臺灣吹向國際。

 

案例二

環保與經濟「液中求銅」

衛司特科技( WASTE Recovery Technology )

製程中的硫酸銅廢液如何有效地再利用一直是印刷電路板( Printed Circuit Board,PCB )產業需要解決的問題。傳統上,硫酸銅廢液利用加藥方式將銅反應成氫氧化銅,經初步脫水後成為含水銅汙泥,含水銅汙泥再經高溫處理,再次脫水成氧化銅固體後,將蒸發的水分進行再利用,並將氧化銅與粗銅礦混合進行重新冶煉。這樣回收的方式雖然解決了廢棄物的問題,但冶鍊需要高溫,而且這樣的回收過程需要多次物料運輸,都大大提升整個回收過程的碳足跡。

成立於2001 年的衛司特科技股份有限公司,在各大PCB 工廠內免費裝置該公司自行開發的PCB 業含銅廢液回收處理設備( 稱為RecoCell ),將電路板產業的硫酸銅廢液,應用電解的方式,還原成高純度的銅原料,再與PCB 產業的客戶,一起分享銷售高純度銅原料所獲得的利潤。這項技術成功替客戶達成循環與經濟的目標,也減少了傳統回收過程中高溫與多次運輸所造成的碳足跡。

藉由參展於日本國際電子回路產業展( JPCA Show )的曝光,讓日本PCB 業者注意到衛司特科技。2017 年7 月日本PCB 業者主動和衛司特科技簽下合作備忘錄,雙方將攜手合作PCB 廢液銅回收案,初試啼聲選定日商越南廠做為合作地點,此合作案也成為衛司特科技布局東南亞的試金石,憑藉公司所具備的產業技術優勢,經由與國際大廠合作的互惠互利,營造PCB產業與環保雙贏局面,開創循環低碳新契機。

衛司特公司的銅電解回收設備於2018 年1 月已正式進駐日商越南廠,歷經一個月的架設與測試之後,正式上線運轉效益驚人,廢液處理量可達1,000 公噸/月,銅回收30 公噸/月,為目前亞洲單一廠區最大回收規模。

近年來,越南、泰國等東南亞國家政府,也從環保考量去約束會汙染環境的外商集團,衛司特科技即在這樣的環境下顯現出其獨特的價值。

衛司特科技透過自行開發的低碳足跡電解回收設備,讓PCB 產業的銅廢液在面對環保與經濟的壓力時,可以液中求銅,並將此技術與日商合作,共同布局亞洲市場,一起成長。

 
深化低碳材料技術

站穩國際品牌供應鏈重要地位

2021 年在美國宣布重返巴黎峰會協議,計劃在2050 年達成國家碳中和的目標後,已經宣布碳中和( Carbon Neutrality )與淨零碳排( Net Zero Carbon Emission )的國家的GDP 總値已占全球三分之二以上,全球經濟低碳發展將是主流趨勢

除了台化( 案例一)提到的Patagonia 外,許多國際大型品牌企業像是Nike、IKEA 與Apple 等,為了響應政策以及企業自身永續發展的承諾,將開始建構低碳足跡的供應鏈。身為國際大廠材料供應商的臺灣公司,必須具備供應低碳材料的能力,未來才能在國際品牌供應鏈中長久立足。

 

回收材料降低碳足跡

相較於開採與提煉的傳統化學材料製造流程,使用廢棄物回收再製而成的化學材料,減少了開採所造成的大量碳排,在原物料取得的碳足跡計算上,具有較低的碳足跡。

而在材料製造過程中的物流運輸,由於廢棄物處理裝置大多鄰近廢棄物的生產地點,也減少了因為頻繁物流所造成的碳足跡。另外,使用廢棄物回收再製而成的材料也減少了事業廢棄物對環境的汙染。由此可推論,使用廢棄物來源的材料,將更進一步協助企業達成對社會環境的低碳承諾。

未來,若低碳回收材料製程中所使用的能源,也轉換成再生能源,將可更進一步降低材料的碳足跡。

 

臺灣廠商技術領先,發展仍需各界支持

早在1990 年代臺灣回收寶特瓶以來,臺灣一直是全球資源回收的模範生。近年來循環經濟成為全球經濟發展的顯學,許多臺灣材料廠商也不亞於國際大廠,像是本篇所提到的台化以及衛司特科技( 案例二),紛紛應用自行開發的低碳回收材料技術的優勢,替國際供應鏈達成減少碳足跡與廢棄物的目標

短期來看,雖然已有臺灣材料廠商在低碳回收材料技術上,在國際上取得發展的優勢,但在未課徵碳稅或者獲得補助前,多數低碳回收材料的成本仍高於傳統材料。以台化來說,應用漁網與蚵繩等廢棄物原料的化學回收再製成尼龍6,其成本約為傳統石化製程的1.5 倍,需要有漁民、政府、國際品牌與綠色消費支持,才能降低生產成本;衛司特科技在PCB客戶廠區免費安裝設備,以及銷售回收同原料與客戶分潤的模式,若要複製到同樣有硫酸銅廢液產生的面板與半導體產業,也會變得不敷成本,需要靠具國際規模的面板與半導體客戶不計成本支持,永續低碳發展才得以推行。

而就長期來看,多數臺灣中小型材料企業,雖然朝向低碳創新發展,但仍缺乏自主研發低碳材料技術的能力,還需要產官學研支持協助進行低碳轉型,像是透過引進國際或國內研究單位開發的低碳材料技術進行技轉,或者輔導中小型材料企業提升再生能源的使用比例,以協助其降低材料產品碳足跡。這些都是未來政府在規劃臺灣中小型材料企業低碳轉型,鏈結國際供應鏈,可以考慮的策略方向。

 

將技術對外推廣需要政府協助

在台化與衛司特科技兩個案例中,台化因為公司本身具備經濟規模,除了在嘉義就近收集廢棄的尼龍6 蚵繩,還可以從自身廠區內合成尼龍6 過程中所產生的製程廢棄物,以及海外其它廢棄尼龍6 網線,取得足夠原料;衛司特科技的PCB 客戶規模皆相當大,這些廠區內硫酸銅廢液的規模,也大到得以支撐起商業模式的運作,具備建廠生產的經濟規模,是低碳回收材料技術得以推廣的成功要素。

然而總體來看,臺灣經濟規模較小,仍有產業在發展低碳回收材料技術上,會面臨雖然具備回收技術開發的能力,但國內所產生的廢棄物料源數量太少,不易支撐回收規模經濟的問題。如何將臺灣的低碳材料回收技術推廣至海外,技轉至面臨廢棄物與高碳足跡問題的友邦,也是政府在外交上可以協助臺灣低碳回收材料發展之處

 

IEKView:深耕化材產業低碳回收材料研發能力

在各國政策以及國際品牌大廠的推動下,2050 年碳中和已經成為國際供應鏈必須達成的目標。身處國際供應鏈的臺灣材料廠商,勢必要發展低碳材料,以強化國際鏈結。

目前已有臺灣廠商應用自身研發的低碳回收材料技術,創造技術優勢,並吸引國際客戶合作布局全球,未來將共同達成碳中和的轉型目標。但目前低碳回收材料的成本較高,仍需要各界的支持,才能創造低碳材料的商業使用機會。

而多數臺灣中小型材料廠商仍缺乏自主研發低碳材料技術的能力,如何協助這些中小型廠商透過研發低碳材料鏈結國際供應鏈,是產官學研各界需要努力的方向。將臺商低碳回收循環技術推廣至全球,也是政府可以協助廠商發展之處。

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