搶當綠領人才 緊扣循環經濟商機

 

搶當綠領人才 緊扣循環經濟商機

資源工程研究所

資源工程研究所擁有全國最大、最完整的教授團隊戮力資源永續的研究,以物質永續循環利用理念研究資源循環再生科技,結合資源處理、化工、環工、化學與材料專長團隊進行多項跨領域整合型計畫。資源工程研究所資源處理及材料製程領域,由鄭大偉特聘教授、陳志恆教授、柯明賢副教授與蔡子萱副教授四位老師指導,帶領學生廣博地學習製程減廢、資源永續利用等領域,掌握循環經濟商機,成為當紅的綠領搶手人才。

資源材料永續利用對於經濟發展和環境保護是至關重要的議題。更有效的使用有限資源將使我們建立更具競爭力的製造產業。就材料的觀點,材料涵蓋金屬、陶瓷及有機材料等三大類材料。目前新進電子設備大約涉及63種元素,約佔週期表上所有元素的50%。新產品和性能的發展會受到這些具有供應短缺高風險關鍵材料的影響。為克服這些挑戰,產業必須有技術創新的新思維,思考如何達到產業可持續材料的利用。資源永續發展是循環經濟最重要的一環。

無機聚合技術 開發綠色水泥

專長橫跨資源處理工程、資源再生及廢棄物處理、礦物材料及功能性應用與粉體工程等面向,鄭大偉老師的主要研究包括無機聚合材料應用於混凝土防火及補強、廢棄物應用於無機聚合防火材料、無機膠結劑開發、焚化爐灰渣熔融資源化等。鄭大偉教授領導校內資源處理研究室,並在2016到2019年連續四年舉辦「低碳排放無機聚合綠色水泥及混凝土論壇」,邀集產官學研界齊聚,分享最新技術,將無機聚合技術應用於產業界。

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傳統的水泥生產耗能高,並會產生大量的二氧化碳,鄭大偉教授以無機聚合技術為基礎,運用水淬高爐石、燃煤飛灰作為粉體原料,並添加緩凝劑,與鹼性溶液混合,開發出低二氧化碳排放的綠色水泥。無機聚合技術在室溫下即可進行,且不會排放二氧化碳,產生的綠色水泥具有耐凍、防火、吸附重金屬、耐化學腐蝕…等特性,經濟效益與環保貢獻強大,包括陶瓷產業、軍方應用、隧道等公共工程,甚至是牙材等生醫領域都適用,將是工程材料領域的新寵。

創新精進研發 國際交流合作
資源處理研究室可謂是得獎常勝軍,近來就以「固定有害廢棄物焚化飛灰中之重金屬及氯鹽之方法」參加2017台北國際發明暨技術交易展榮獲金牌獎,並以智能纖維與紡織品之創新研發勇奪鉑金獎。碩士學生以「無機聚合綠色水泥及綠色混凝土耐久性之研究」拿下2016綠色技術與工程實務研討會論文優等獎肯定。

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在鄭大偉教授的帶領下,學生也有機會參與眾多國際合作計畫,包括2014至2015年透過台法幽蘭計畫與法國國立巴黎東部馬恩河谷大學(Université Paris Est Marne la Vallée)交流合作,2020年實驗室加入兩位來自泰國皇太后大学的交換學生,學習無機聚合技術。

化工技術+材料技術  資源永續循環
陳志恆老師的專長為化學工程,相關研究聚焦於資源永續循環的核心技術:分離純化與材料製程的開發。近代科技產業的發展有賴於使用原料的高純度,因此分離純化技術是資源循環最重要的關鍵,也是高科技產業的重點技術之一。陳志恆老師利用回收的銅資源,開發可用於電子科技產業的銅漿材料技術。對於目前5G技術所需的鎵資源,開發從廢棄物回收高純度的鎵金屬以作為相關材料的應用。此外,電池能源材料中的重要鈷鎳等元素,開發高效率的分離純化技術,並作為相關材料的應用。

永續循環與國際趨勢接軌
永續穩定的資源取得是國際企業經營的重要策略,企業社會責任是國際企業經營的核心價值之一。蘋果公司於「2017年環境責任報告」中更揭示將實現密閉迴路式供應鏈,亦即做到產品100%回收重覆使用。國際企業對於整個供應鏈所訂定前瞻的綠色環保要求,將促使產業鏈整體綠化、變革與產業升級。統計數據顯示2020年全球回收市場的規模約350億歐元,面對龐大的商機,企業對於新材料趨勢必須要有很高的敏感度,這也是學生進入就業市場最大的驅動力。

材料製程技術與企業發展
面對全球資源的消耗,有效率的新材料製程技術的開發是企業發展的關鍵。陳志恆教授所領導的團隊近年來聚焦於材料製程技術。相關研究包括:銻摻雜氧化錫之複合氧化物、Ag/Cu複合材料、一維氧化鎳材料、PANI/Cu複合材料、銀/石墨烯複合材料、PolyHIPE液態薄膜分離技術、銅銦鎵硒奈米晶粒之合成、氧化鎳/還原氧化石墨烯複合材料等。學生的就業市場主要為國內科技大廠。

資源工程+環境工程 優化資源再利用
柯明賢老師的專長為資源再生、資源循環、資源利用、廢棄物處理處置、廢棄物回收再利用、二氧化碳利用,研究工作聚焦在研發污泥與灰渣類廢棄物與受污染土壤的處理與資源化技術。廢棄物資源化就是結合資源工程與環境工程,思考資源再生利用的議題。柯明賢副教授強調:「世上沒有絕對的廢棄物,只要有利用的可能性就是相對的資源!」柯明賢副教授在校內領導綠色資源研究室,致力研發泥渣類廢棄物資源化技術。

在柯明賢副教授的帶領下,學生一方面學習應用物理分離技術,將其中的有價或有害物質濃縮與富集,另一方面學習應用化學合成技術,將經資源處理後的泥渣類廢棄物與受污染土壤進一步材料化,製成膠結材料、骨材粒料等土木與營建材料,達到減量化、資源化、安定化與無害化的目標。近年來柯明賢副教授近來也利用含鈣的鹼性灰渣類廢棄物進行二氧化碳利用之研究,期能達到二氧化碳封存礦化及廢棄物改質資源化的雙重目標。

跨國研究 打造零廢棄家園
在國際合作部分,柯明賢副教授持續與日本東京大學、上智大學、龍谷大學、美國印第安那大學等世界名校攜手,引導學生接軌全球頂尖學術研究。在臺灣地狹人稠的現實下,勢必限縮廢棄物處理處置的能量與空間,朝向零廢棄、資源永續利用、循環經濟等方向發展,是臺灣必然要走的一條路。柯明賢副教授預言,針對廢棄物資源化未來處處是商機,學生未來的就業前景看俏。

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多元背景團隊 聚焦資源再利用

聚焦在電化學工程、半導體製程、腐蝕工程、製程減廢與能源科技等專長領域,蔡子萱老師的主要研究方向包括太陽能製程的有價物質回收與應用,以及半導體製程的電沉積與電拋光。

匯集來自包括材料、化工、地科、環工等各個理工背景的團隊,蔡子萱副教授領導校內的電化學與製程減廢實驗室,專注於研究製程廢料再生與處理、元件金屬化製程、感測器微電極製作、電解拋光技術及應用、電化學沉積技術及應用,並完成許多與產業鏈結的研究專案,例如攜手中美矽晶製品,技術轉移「矽晶切削及研磨廢液中有價物質回收及資源化技術開發」。

通才+專才教育 實現製程零廢棄

蔡子萱副教授近年來的研究聚焦於製造矽晶太陽電池時衍生的廢矽泥、IC封裝產生的廢鍍液等。以廢矽泥的資源再利用為例,矽晶太陽電池製造時會產生廢矽泥,實驗室團隊採用水力分級系統,搭配電動力學方法分離矽與碳化矽磨粒,濃集了矽含量超過90w%的粉體,以及碳化矽含量超過99.5w%的粉體。矽粉回收可用於重新長晶,作為鋰電池負極所需的奈米矽,更有機會發展為奈米級的觸媒載體以及矽油墨等資源。

蔡子萱副教授的研究也延伸到海水淡化廠,分析「低壓逆滲透薄膜應用於淨水程序之阻塞現象」,試圖延長薄膜的使用期限。她分享:「透過優化製程與材料應用,我們幫助廠商達到零廢棄的目標,無須再委外處理廢料,真正達到廢棄物資源化。」

跟隨著蔡子萱副教授的指導,學生除了掌握各式材料的專業知識,也懂得製程管控、製程減廢等領域,「我們注重『通才+專才』的人才培養模式!專業懂得多,畢業後不論就業、創業選擇都很寬廣。」 許多學生畢業後在全國各地的科學園區工作,在面板廠、封裝廠、晶圓廠擔任製程、研發工程師,成為搶手的綠領人才!