工研院冲洁净能源科技 惊艳全球

在极端气候肆虐下，目前全球已有超过10亿人无法拥有干净水源，是全球最具影响的风险之一。经济部技术处长期关注水资源匮乏问题，支持工研院创新研发「等温高效率水气分离技术」，与一般从脏污的水源中过滤或沉淀而成的方式不同，工研院「等温高效率水气分离」技术，运用了创新材料-氧化石墨烯薄膜，它由数千个单层氧化石墨烯组成，当湿空气通过薄膜表面，表面的亲水性可以让水分子迅速进入，且同时阻挡了其他如氮、氧等分子进入，直接获得洁净水源的同时也能达到干燥空气的效果。此一研发成果也在今年获得2021年「全球百大科技研发奖」的奖项。

在应用上，相较于市面上的造水机是冷凝空气后需再经层层过滤及消毒，等温高效率水气分离技术的每平方公尺薄膜最高能汲取40公升/日的纯水，且能源消耗相对较低，得到的水源更十分洁净，经过SGS多项验证，是完全能直接生饮的等级，能适用于像秘鲁这种多湿但缺水的高原地区，或是如台湾因地形限制而储水不易的岛屿。

民生运用以外，许多产业如半导体等，不但制程中需要大量用水，更对水质要求极高，一旦面临缺水问题，更会造成产能停摆。目前此项利用薄膜自空气中分离水气的技术已受到国内厂商青睐且技转成功，初期将应用于精密分析的水气分离装置，长期则发展高效造水设备，盼能藉产业力量解决缺水燃眉之急。

除了解决缺水问题，为积极对应绿能政策推动下，避免日后大量太阳光电废弃问题，经济部技术处以科技专案支持工研院导入循环经济概念，以重新定义（Redefine）及重新设计（Redesign）方式开发了「易拆解太阳能光电模组」。

一般来说，太阳光电模组使用寿命约20年，传统太阳能模组以牢固的热固性聚合物封装胶将各层材料紧密黏合，造成太阳能板淘汰后，多以破碎与物理分类，进行废弃妥善去化处理，高价资源逸失殆尽，因此如何使太阳光电模组易于拆解、分解、回用，使绿色废弃可「摇篮到摇篮」永续再利用，成为刻不容缓的议题。

工研院开发的易拆解太阳光电模组，从制造源头导入新材料与新结构设计，将原功能单纯之封装膜再设计，以热塑弹性体材料提供热拆解过程中晶片的应力保护，加上原有热固材料之良好机械特性，达到兼具易拆解与原有封装材所需之各项功能，当太阳能板淘汰后，业者只需要透过调控温度与特定拆解程序，即可完整取回电池晶片与玻璃盖板等，其中完整取回之电池片，可经由分离纯化技术，重制成再生电池，亦可转生为高纯矽原料，再制高纯矽晶锭，大幅降低生产碳排放达50％以上。

创新易拆解太阳能光电模组，除具备高值循环优势外，并具有高耐候性及高阻水阻气特性，目前在严苛环境的基隆屿、澎湖及沙仑示范场域进行测试，预估此创新模组每GW（百万瓩）的光电建置废弃回收效益，可从新台币12亿元大幅提升至24亿元，达成回收效益至少翻倍的目标，创造永续发展的太阳光电产业，亦荣获2021年「全球百大科技研发奖」入围肯定。

面对未来环境永续的挑战，工研院擘画「2030技术策略与蓝图」，在永续环境应用领域，积极导入循环经济概念，以绿能科技中的「等温高效率水气分离技术」与「易拆解太阳光电模组」协助解决水资源的需求，与友善环境的目的，以协助绿能产业朝向净零永续发展，提升国际竞争力，并为全球环境永续提供解方。