矽循環經濟生態圈的築基者—光宇應用材料

桃園永續資源館

循環經濟專題報導

專題報導

001 ｜何英志總經理展示使用再生二氧化矽製作的運動產品／永續資源館 提供

矽循環經濟生態圈的築基者 —光宇應用材料 受訪者：光宇應用材料股份有限公司

何英志總經理

與談人：陳妍樺、蘇郁婷、林耕樂、顏政彰、莊惟任 撰文記者：莊惟任

循環經濟的發展，有時是雞生蛋、蛋生雞的問 題，只把目光聚焦到單一區塊上，就會陷入死胡 同，找不到出路。但若能將注意力放到整個產業

光宇會選擇廢矽砂漿作為主要研究對象，有幾個 重要原因。

的演化史與未來展望，就能看見另一片生生不息

臺灣最具影響力的關鍵物料：矽

是蛋，而是誰勇於注入新基因，為所有改變奠定

第一個原因，是對於矽島臺灣而言，矽是一個自

的新天地。在那片天地中，重點不是誰是雞、誰 基礎，讓新的循環經濟生態系有機會生成。

致力於打造矽循環經濟生態圈的光宇應材 臺灣作為全球排名第一的半導體大國，多數資

源、 人 才 也 集 中 在 矽 晶 圓 產 業 上， 及 至 2022

年， 臺 灣 半 導 體 產 業 鏈 的 年 產 值 已 達 4.8 兆 台

產率很低的關鍵物料。環境部曾於 2017 年提出 《矽—關鍵物料調查報告》，該報告以「經濟重

要性」、「供給風險」及「環境影響」三項指標 作為評選依據，將矽評選為臺灣排名第一的關鍵

物料，且在「環境影響」方面，矽的評分亦高居 第一。

幣。傲人產值的背後，代價是數量驚人的事業廢

之所以如此，是因為矽的用途非常廣泛，舉凡

島的美名。

膠……等產業，都會大量使用到矽。雖然地球上

棄物，若不能加以妥善回收、再利用，將有負矽 2013 年成立的光宇應用材料，戮力十年研究半 導體廢矽砂漿的回收技術。作為半導體產業廢棄

半導體、玻璃、水泥、鋼鐵、冶金、塑膠、橡 的矽存量非常豐富，但它們多是以氧化物、矽酸 鹽的形式存在，純度有所差異，真正適合拿來運

物的處理廠商，他們的志向並不只是進行城市採

礦，把他人不要的廢棄物變成有價值的黃金，也 期待自己做出的綠色材料，能夠把矽產業鏈不同 成員的技術、創意串聯起來，共同打造價值鏈更 為綿長的，矽循環經濟生態圈。

光宇應用材料的何英志總經理表示，因為股東結 永續轉型的期許。光宇的股東有 25％來自半導體 產業，因而成立之初就肩負起處理半導體產業廢

｜難以處理的廢矽砂漿，是半導體產業邁向 永續的關鍵議題／光宇應材 提供

棄物的任務。而在半導體產業的諸多廢棄物中，

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構的關係，光宇從一開始就承載著半導體產業對

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003 ｜以專門設備提煉廢矽砂漿的光宇廠房／光宇應材 提供

用、提純的矽原料，比例並不高。目前臺灣矽

第三，矽本身的熔點高達 1,414 度，難以焚化

用，需仰賴以中國、俄羅斯為主的高純度石英

掩埋場，佔用珍貴的土地。種種因素，使得廢

的自給率僅有 10％，且純度不敷半導體產業使 砂（主要成分為二氧化矽）出口國，才能獲得 所需的原料。

再者，二氧化矽的提純會耗用大量能資源。二

氧化矽的化學式為 SiO2，為了提升矽（Si）的純

度，需減少氧（O2）的含量。負責提純的半導

體企業，會把二氧化矽與焦炭混在一起，於電

弧爐中加熱，利用 1,600 度至 1,800 度的高溫，

處理，一旦廢矽料無法回收使用，就只能進入 矽砂漿的回收、再利用技術顯得越來越重要， 它既是半導體產業邁向淨零碳排、永續轉型的

關鍵課題，也是本身矽產量不足的臺灣，增加 矽料來源的有效手段。光宇從廢矽砂漿提純出 的二氧化矽，純度雖不足以重新回到半導體產

業使用，但仍可廣泛應用於不同事業體，減少 進口矽料也減少浪費。

讓 焦 炭 中 的 碳（C） 與 二 氧 化 矽 中 的 氧（O2）

倍受關注的事業廢棄物：污泥

到純度約為 98％的冶金級矽。而半導體產業使

第二個原因，是從臺灣事業廢棄物資源化的角

11N（99.999999999%）以上，提純廠須另外對

根據環保部的統計，2022 年全臺事業廢棄物約

鏈 結， 形 成 二 氧 化 碳（CO2） 後 排 出， 從 而 得

用的多晶矽（電子級矽），對純度的要求高達 冶金級矽進行純化、多重蒸餾、氫氣還原等工

序，才能得到純度堪用的多晶矽。過程中除了 產生鉅額碳排，亦消耗大量水資源。

度來看，污泥的再利用研究是一個重要標的。

2,118 萬公噸，其中一般性污泥為 279 萬公噸， 佔比 13.17％，與灰渣、爐碴同為備受關注的

廢棄物項目。此類廢棄物因為量體龐大、種類

繁多，如何適材適所的進行分流、再應用，是循

宇致力研究的方向。「沒有所謂的廢棄物，只有

一 般 性 污 泥 以 無 機 性 污 泥（D-0902） 居 多，

半導體產業的廢矽砂漿如何產生？

無機性污泥主要的資源化管道為製作成工業材

半導體產業的廢矽砂漿主要來自「長晶產業」、

（CLSM）」與水泥製品。

晶產業會將純度極高的多晶矽丟入坩鍋融化，再

環經濟的重要課題。

2022 年 申 報 量 為 107 萬 公 噸， 占 比 38.54 %。 料，且多半會用來製作「控制性低強度回填材料

廢矽砂漿即是無機性污泥的一種，年產量約 7.2 萬公噸，佔比約 7％，比例雖不高，但因晶圓廠

使用的矽料，提煉時需耗用大量能資源，若採低

被錯置的資源。」何英志語重心長的說。

「晶圓加工產業」、「封裝產業」三個地方。長 拉製成單晶矽棒。單晶矽棒經整形、 切片、蝕 刻、拋光後，即成為我們說的晶圓。這過程會產 生第一批廢矽砂漿。

價值循環直接作為回填材料與水泥的混料，太過

製作好的晶圓進入加工廠後，為了把電子元件、

的提純技術，即是希望能將半導體產業產生的污

程，產生第二批廢矽砂漿。最後，封裝廠會針對

浪費。光宇投入大量時間、心力，研究廢矽砂漿

泥，轉化為用途更廣泛的材料，減少浪費的同 時，也協助半導體產業走出更多元、有價的永續 之路。

而從污泥（廢矽砂漿）到有價產品的轉換，也反

映了從概念到技術的雙重革新。過往我們將工業 污泥視為廢棄物，習慣透過焚化、掩埋……等終 結性的手段來進行處置。但事實上，這些污泥濃

電路做在晶圓上，會反覆進行鋪膜、蝕刻的流

做 好 電 路 的 晶 圓， 進 行 研 磨、 切 割、 黏 晶、 銲 線、封膠、電鍍，產生第三批廢矽砂漿。

這三批廢矽砂漿，都在光宇收受、處理的範圍 內。同時，光宇也會回收晶圓加工廠產出的廢硫 酸，用在廢矽砂漿的再生製程中，儘量讓每種廢 棄物繼續發揮效用。

縮了工廠在製作產品的過程中，所遺漏掉的有價 材料。若把這些材料直接廢棄，無疑是巨大的浪 費與損失。先從概念上把廢棄物重新界定為「資

源」，再透過技術研發，找到妥善應用這些「資 源」的方法，既是循環經濟的核心使命，也是光

｜矽晶柱切片後形成的矽晶圓（左）／ Enrique Jiménez 提供（CC-BY-SA）

｜矽晶圓封裝後，成為電路板的核心裝置（右）／ PxHere 提供（CC0 授權）

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何英志說在處理廢矽砂漿時，一個很重要的步驟是 分析廢棄物的成分。雖然同樣是廢矽砂漿，隨著製 程的不同，內含的雜質也不同，必須先有效的分辨

不同廢矽砂漿的特性，才能作最適當的處理。理 想上，就算是同一家工廠的廢矽砂漿，若能在廠內

依不同製程分開貯存，避免讓不同性質的廢矽砂漿 混在一起，後端就能更有效率的進行提煉，減少浪 費。

萬事起頭難，何英志相信只要撐過效益不高的前

｜光宇應材行政大樓／光宇應材 提供

從廢矽砂漿到再生二氧化矽 過往，廢矽砂漿只能以掩埋、固化的方式來處理，

相當不環保。光宇歷經 5 年開發，取得 14 項專利， 發展出一套包含去雜、合成、壓濾、酸化、閃蒸的 流程，成功從廢矽砂漿提取二氧化矽、矽酸納、綠 氫等多項能資源。

期，將技術、製程發展出來，也把市場價值做出 來。其他人看到了，循線加入，就有機會形成規模 經濟，那時，循環經濟才能真的動起來，讓產業鏈 的不同成員更知道如何投入其中，扮演自己最適當 的角色。

「作為回收技術先行者的光宇應材，除了研發專利 外，也很樂意和處理業者合作，提供建議、支援，

一起把事業版圖做大。只要版圖大了，很多大家碰 到的問題，就可迎刃而解。」何英志說。

｜於廠內等待處理的廢矽砂漿堆／光宇應材 提供

從半導體產業取得廢矽砂漿後，光宇會先進行乾

｜旋轉式乾燥爐（左上）／光宇應材 提供

（氫氧化鈉 -NaOH）引發化學反應後，會生成矽

｜槳葉乾燥機（右下）／光宇應材 提供

燥、 破 碎、 篩 分。 分 選 出 的 廢 乾 矽 砂， 加 入 鹼

｜反應槽（右上）／光宇應材 提供

酸鈉（Na2SiO3）。矽酸鈉置入酸化槽，與濃硫酸

（H2SO4）進行反應，就可透過氧化還原作用，提 煉成二氧化矽。同時，氫氧化鈉與硫酸也會產生

酸鹼中和，讓廢液的酸鹼值回歸平衡，堪稱完美 的再生流程。更難得的是，此過程還會產生大量 高純度的氫氣（H2），因為僅是化學作用的附帶

產物，碳排、成本都非常低，經回收、儲存後， 就是市面上難得一見的低價綠氫。

二氧化矽的傳統製程，需要從礦山開採原料，再 藉由熱熔法來煉製，碳排、能耗都非常高。而光

宇所研發的專利流程，是透過化學合成法，從廢 業去化廢棄物外，提煉出來的再生二氧化矽，碳 足跡僅有原本的 1/3。

多品牌商會要求原料裡至少要添加 30％的再生

料。而最便宜的方式，就是使用再生二氧化矽，

因為二氧化矽的應用度廣泛，許多環節都可添 加，讓相關廠商趨之若鶩。光宇目前生產的再生 二氧化矽，幾乎一做好就會被外商買走。」何英 志表示。

目前全世界只有少數公司生產再生二氧化矽，而

光宇不僅握有從廢矽砂漿提取二氧化矽的技術，

還 能 從 每 噸 廢 矽 砂 漿 中， 產 出 1.2 噸 的 二 氧 化

矽。低碳、高應用價值、高產能的特性，使何英 志對光宇的前景信心滿滿。

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棄物中提取已經煉製好的矽料，除了幫半導體產

「現在全世界都在找再生的二氧化矽，因為很

再生二氧化矽的推廣 專題報導

除了從城市採礦，提煉再生二氧化矽。光宇亦經由

「取得認證」、「建立自有品牌」、「產品高值化」 三項策略，積極向不同產業推介再生二氧化矽，希

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望透過產業間的串聯，逐步把市場做大，為未來的 矽循環經濟生態圈奠定雛形。

「由廢棄物提煉出來的再生料，最大的困難就是取 得認證。沒有認證，廠商無法確認再生料的來源、 品質，就不會下單。光是認證的部分，大部分處理 廠就走不下去，因為除了各種國際認證外，一些品

牌大廠也會有自己的專屬規範。以光宇的再生二氧 化矽為例，為了讓客戶放心，國際認證我們就取得

了 RCS 、RoSH、REACH 三種，證明這些二氧化矽

屬於回收料，且不含國際限用的有害物質。後來 為了和 Adidas 做生意，我們又另外申請了 Adidas

A-01 限用物質認證。且取得認證還不夠，客戶為了

確認你的再生料與原材料沒有物性差異，會先測試 個一年半載，最後才考慮把它們加入生產線。從技

術研發、產品研製、認證取得到客戶買單，是條非 常漫長、艱辛的路。」何英志說。

經濟部標準檢驗局國家再生能源憑證中心 再生能源憑證設備查核報告 Report of Factory Inspection

報告號碼：

A160220600275

Report No.

申請人：台灣綠氫股份有限公司 台灣綠氫股份有限公司 Registrant Name：TAIWAN TAIWAN GREEN HYNERGY CORPORATION

發電廠(站)名稱：台灣綠氫_餘氫再生系統 台灣綠氫_餘氫再生系統 Generation Name：TGH2_HRS TGH2_HRS

透過自有品牌建立夥伴關係 與外部廠商合作，需要大量時間溝通、磨合。為

了更好的處理相關事務，光宇在內部建立了自有 品 牌 Semisils， 用 以 和 各 行 各 業 的 夥 伴 合 作， 嘗 試 將 再 生 二 氧 化 矽 用 到 不 同 產 品 中。Semisils 是

發電廠(站)地址：臺南市柳營區環園西路二段40號 臺南市柳營區環園西路二段40號 Generation Address：No. No. 40,Sec. 2,Huanyuan W. Rd., Liuying Dist., Tainan City 73659,Taiwan(R.O.C)

憑證設備編號：22OH0001 22OH0001 Generation No.

能源類別：其他能源發電系統 其他能源發電系統 Energy Category：Other Other Energy Systems

設備裝置容量：50.0000 50.0000 kW Installed Capacity

年度預估發電量：112,500 112,500 度 Annual Estimated Electricity Generation

報告類別：

■初次檢查

Inspection Mode

□後續檢查

Initial Inspection

Follow-up Inspection

查核日期：民國111年3月9日 Date of Inspection：Mar 9, 2022

查核結果 符合 經濟部標準檢驗局再生能源憑證申請及管理作業程序 Summary of Results for Units Inspection: The operation and processes within the above-mentioned production devices have shown the conformance to the requirements regulated by the BSMI.

核發日期：民國111年03月29日 Date of Issue：Mar 29, 2022

授 權 核 發 Authorized Issue

由 Semiconductor、Silica、Sustainable 三 個 字 組 成，象徵光宇透過專業技術，將半導體的廢棄物重

Control Union Certifications B.V. Meeuwenlaan 4-6 , 8011 BZ , Zwolle , Netherlands , NL +31 38 426 0100 www.controlunion.com

新提純成矽，並且在節能減碳的架構下，支持相關

SCOPE CERTIFICATE Scope Certificate Number: CU1221389RCS-2023-00032838

產業走向永續。

Control Union Certifications certifies that

Semisils Applied Materials Corp., Ltd License Number: CB-CUC- 1221389 No. 40, Sec. 2, Huanyuan W. Rd., 6th Neighborhood, Danong Vil., Liuying Dist.

Tainan City , Taiwan , TW has been audited and found to be in conformity with the Recycled Claim Standard (RCS) - Version 2.0 Product categories mentioned below (and further specified in the product appendix) conform with the standard(s):

Product categories: Processed pre-consumer materials (PC0041)

目前 Semisils 的合作案例，已橫跨民生用品、運動

器材與工業建材。如馳綠國際的休閒鞋、喬盟的藍

球、臻瑤的瑜珈墊、佳大建材的矽酸鈣板、南寶樹 脂的環氧樹脂及防水漆……等。有些建材產品甚至

一做出來，就被半導體客戶回購，用來擴建新廠， 真正做到自家廢棄物的循環再利用。

Process categories carried out under responsibility of the above-mentioned company for the certified products cover:

Chemical recycling (PR0004), Packing (PR0020), Trading (PR0030), Warehousing, distribution (PR0031) *The processes marked with an asterisk may be carried out by subcontractors.

This certificate is valid until:

2024-05-04 Audit criteria:

Recycled Claim Standard V2.0; Content Claim Standard V3.1; Textile Exchange Standard Claims Policy V1.2

Place and date of issue:

Certification Body

Standard's logo

Zwolle, 2023-05-05 Last updated: 2023-05-04 On behalf of the Managing Director Uththara Rajapaksha | Certifier Certification Body Licensed by: Textile Exchange ; Licensing Code: CB-CUC Accredited by: Sri Lanka Accreditation Board (SLAB), Accreditation No: CP 004-01 Inspection Body: Control Union Certifications B.V. This Scope Certificate provides no proof that any goods delivered by its holder are RCS certified. Proof of RCS certification of goods delivered is provided by a valid Transaction Certificate (TC) covering them.

The issuing body may withdraw this certificate before it expires if the declared conformity is no longer guaranteed.

To authenticate this certificate, please visit www.TextileExchange.org/Certificates.

Control Union Certifications B.V. POST • Meeuwenlaan 4-6 • 8011 BZ • Zwolle • Netherlands , NL This electronically issued document is the valid original version.

T • +31 38 426 0100 • F • +31 38 423 7040 • certifications@controlunion.com • www.controlunion.com License Number CB-CUC-1221389 Page 1 / 2

｜光宇取得的各式證書／光宇應材 提供

「 二 氧 化 矽 的 產 品， 價 格 從 1 美 金 到 1,000 美 金

都有。像我們目前已成功把它精緻成消光劑、載 體、撥水劑、塗料……等，價格比剛出廠的二氧

化矽高上幾十倍。當我們可以把垃圾變成價值幾

十美金的東西，我們才有辦法談循環『經濟』。 單單技術上可行是不夠的，得有一些經濟成果在 背後撐持，產業才有辦法往前走。」何英志表示。

相關技術、產品的延伸運用 從廢矽砂漿到二氧化矽，從二氧化矽到產業合作 與產品高值化，光宇用 10 年的歲月，打造出一條

初具雛形的再生產業鏈。接下來則要努力應用相 關技術與資源，擴增循環經濟的藍圖。

廢矽來源方面，過往光宇主要是從晶圓產業的廢

矽 砂 漿 提 煉 矽 料， 目 前 則 把 太 陽 能 板 也 納 入 產 線。根據環保部的研究，太陽能板的生命週期約 為 20 年，以臺灣投入太陽能產業的時間點來看，

預計 2023 至 2024 年就會出現 1 萬噸以上的廢光電 ｜使用再生二氧化矽的運動產品／光宇應材 提供

板，2035 年數量更會超過 10 萬噸。太陽能板的材

料包含矽晶面板、玻璃、鋁框架、電池，光宇的

廢矽提煉技術正好發揮貢獻，為即將到來的廢太 陽能板浪潮提供更有價值的去化管道。

再生矽料的高值化 除了應用推廣，Semisils 也致力於再生二氧化矽的

高值化。再生產業的共同課題，就是比起乾淨的 新料，它們得透過更多工序，才能把資源從廢棄 物中分離出來，以致於價格比新料來得高。

要解決價格問題，有三個解方，一個是隨著環保

成為國際共識，過往被忽視的環境成本會逐步被 納入計算（例如碳稅），再生料與新料的價格差 異也會因此更為平衡。一個是規模經濟，透過整

體的量能來壓低提煉再生料的成本。最後則是高 品，再生料與新料前端處理費的差異，就可忽略 不計。

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值 化， 當 泛 用 的 二 氧 化 矽 能 精 製 成 高 單 價 的 產 ｜再生二氧化矽製成的潑水劑與使用效果／光宇應材 提供

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用風能製氫，氫燃料電池每 1 度電的碳排約是

60 克，而光宇的氫能每度電僅有 20 克，整整差

專題報導

了 3 倍。如果跟目前台電的平均碳排每度電是 509 克相比，差距高達 25 倍。

為 了 把 握 優 勢、 發 展 綠 氫， 光 宇 於 2019 年 009

成 立 子 公 司「 台 灣 綠 氫 」， 研 究 如 何 收 集、 提 純、 應 用 再 生 二 氧 化 矽 製 程 中 所 產 生 的 氫 氣。 台 灣 綠 氫 目 前 已 可 把 氫 氣 純 化 至 5 個 N

（99.999％），該純度的氫氣，除了可供燃料 電池使用外，亦可用於工業中。同時，它也能

混入其他低純度的廢氫，當成燃料使用（純度 達 65％即可），應用面相當廣泛。光宇綠氫低 碳和低成本的優勢在燃料市場更加明顯，行駛 相同距離的成本已低於汽油，碳排放差距卻高

達 10 倍以上，大量生產後可大幅改善汽車空污 和加速追趕碳中和目標。

｜報廢的太陽能板／光宇應材 提供

2022 年， 台 灣 綠 氫 成 功 取 得 全 球 第 一 張 氫 能 發電的綠電憑證，為臺灣的循環能源寫下新的

重點發展項目：綠氫產業鏈 另一個光宇最重視的項目，是綠氫產業鏈。氫能科 技是淨零碳排的焦點技術，比起石化燃料，氫因為

本身的化學式不含碳，若能有效減少製程中的碳 排，就有機會成為最潔淨的能源之一。

目前市面上的氫氣分為灰氫、藍氫、綠氫三種，灰 氫採傳統製程，碳排放是直接逸散到空氣中。藍氫 則添加了碳捕捉的技術，可大幅減低碳排。最為難 得的綠氫，因為是使用再生能源製作氫氣，幾乎可 達零碳排。美中不足的是，目前綠氫的成本極為高 昂，離商業運用還有段不小的距離。

光宇的優勢，在於它的綠氫，是在合成二氧化矽的 過程中自動產生的，做多少二氧化矽，就會產生多

少氫氣，且純度高達 99％以上。因為是生產過程中 的副產物，無論成本還是碳排，都比特地用再生能 源製作的綠氫低上不少。以碳排最低的風力為例，

｜氫能處理設備／光宇應材 提供

｜廢有機溶劑的提純，是光宇應材的下一里路／光宇應材 提供

未來展望 一頁。也因為這樣的成績，何英志對於氫能產

談到光宇未來的目標，何英志顯得任重而道遠。

環產業的珍貴禮物。臺灣作為半導體大國，有

今天，好像總是能發現新的希望甚至奇蹟，讓他

業鏈的發展寄予厚望，覺得那是上天帶給矽循 著取之不盡的廢矽砂漿，砂漿不僅能提煉用途 廣泛的二氧化矽，還能同步產出新世代能源綠 氫，彷彿冥冥之中自有定數，讓矽循環產業得 以支持臺灣的現在與未來。

這十年來，每一步路都走得不容易，但一路走到 相信光宇的路會越來越遼闊。

除了延續現有路徑，把二氧化矽的高值化做出成

績，藉以串聯矽循環經濟生態圈的不同成員外， 光宇也會深耕綠氫產業鏈，盡棉薄之力，協助臺 灣走向 2050 淨零碳排。

作者簡介 : 莊惟任

終選擇專注於文字、策展工作。想要用心理解每件 事，並藉助文字、展覽呈現他們的獨特與美。目前 於技佳負責永續資源館空間規劃與環保議題專訪。

廢有機溶劑的回收、提純，作為光宇的下一個里 程碑。無論採油還是採礦，光宇都努力扮演循環 經濟孵化者的角色，並盼望在新的世代裡，能夠 與更多的人一起打造永續經濟生態圈。 桃園永續資源館

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曾任文案、編輯、企劃、採訪記者、活動執行，最

此外，光宇也在開發新的「城市採油」項目，以