鮮豔的硫酸銅廢水，經過還原再生後變回清澈，可再回到製程應用。蘇義傑攝
廢水也能煉出銅？台灣晶圓製造大廠聯電決定「肥水不落外人田」，含銅廢水回收再電解，一根根亮晶晶的純銅銅管，成為斥資18億元新建資源創生中心的起源。
斥資18億元建置「循環經濟資源創生中心」，景氣不算太明朗的時節，晶圓代工大廠聯華電子是不是有點太大膽？
3月中旬的台南科學園區，已經熱得像夏天，聯電Fab12廠內荷花池，紫黃色花朵早早開了又謝了，這一處素地即將成為聯電循環經濟重地，為製程廢料帶來重生，也為聯電產品「綠化」帶來全新。
「資源循環最大化，廢棄物處理最小化，是我們的目標，」聯電共同總經理暨永續長簡山傑表示，南科廠是聯電特殊製程的生產與研發重鎮，循環經濟需要「規模化」，才能發揮成效，所以選定南科為基地，打造循環經濟資源創生中心。
這項18億元投資計畫，其實並非真的大膽。聯電過去兩年先是投入8000萬元，回收「含銅廢水」煉銅，得到重要的信心，堅實投資再生中心、達成零廢目標的決心。
以前委外每年花費1600萬元，現在倒賺1306萬元
「過去我們都是將含銅廢水委外處理，每年需要付出大約1600萬元的委託費用。今年聯電硫酸銅回收正式啟用，不僅減少外運廢水的碳足跡，我們估計一年採收的回收銅，將可收益1306萬元，」聯電廠務暨擴建工程處長、南科節能服務隊長許書章表示。
走進聯電南科Fab12廠的硫酸銅回收區域，鮮豔藍色的硫酸銅廢水，正從頭頂管路流往「管式電解還原設備」，一根根圓柱體相連，如同一台超大台的逆滲透過濾器，100噸廢水經過長達48小時的反覆經流，將可電解出48根亮晶晶的、每根約17公斤的純銅銅管！
半導體製程之中，數個環節使用銅與溶劑，例如電鍍，都會產生大量的含銅廢水。因此「廢水生銅」技術，近年已經非常成熟，透過「電化學沉積法」，由電源驅動，在液體裡將電能轉為化學能，讓金屬離子獲得電子，還原成金屬薄膜。雖然原理原則並非新鮮事，但聯電系統的獨特，則在於「分流再製」與「提濃循環」。
聯電團隊先以濃度區分廢水，濃度大於10000ppm的含銅廢水，直接流入管式設備進行還原；中濃度（大於2ppm）、低濃度（小於2ppm）的含銅廢水，則提濃之後，再進入還原。廢水幾經還原之後，濃度降至500ppm之下時，則會再進行提濃。
聯電電解硫酸銅系統去年下半年啟運，每年將可減少1680噸廢銅液向外運送，產銅50.4噸，「建置這套系統最困難的是『改管』」，許書章表示，製程管線過去並沒有分流，改管聽起來容易，但施作工程浩大，尤其前兩年產能高度滿載，只能在每套設備停機修整的一兩天之中，夾縫爭取在6~8小時完成改管，「分秒必爭，壓力也很大」。
不再有銅汙泥，而且一滴水用第四次
除了循環經濟的實質效應之外，這套回收設備，不僅不再有銅汙泥產生，更是讓製程裡的「一滴水用第四次」。因為在反覆電解硫酸銅之後，水也回到清澈可用，將再回到製程裡發揮效能。
「電解取銅系統其實也幫助我們突破『廢料不出廠』的規範，促成資源創生中心計畫，」許書章表示，廢料廢水再生，需要大量、集中執行，不僅分攤設備成本，也有足夠廢棄物可「生產」，透過特殊申請讓銅廢水試行跨廠回收，更能說服其他廢棄物的集中清廢。
聯電循環經濟資源創生中心預計2025年正式啟用，將成為南科首座廢棄物資源化研發中心，未來推動廢光罩廠內再生，經過清洗設備去除圖面後，再生成石英基板出售，也將持續研發廢溶劑、廢塑膠，以熱裂解技術，產生能源再利用或發電應用。
聯電創生中心預計未來每年可減少1.5萬公噸的半導體製造廢棄物，減廢比例達1／3，轉換成資源化產品，預計創造約1億元的綠色經濟效益。