杜子邦、劉欣武、李念祖、許展瑋、呂健瑋、洪煥毅 / 工研院材化所
國內水五金、扣件、半導體、電子零組件、金屬等製造業，創造新台幣兆元產值。但不論是為了外表光亮美觀、防蝕耐磨，或是為了導通電路，均需要金屬表面處理的製程，也因此產生大量金屬廢水。傳統處理方式，主要為化學混凝沉降法，加入大量的有機無機藥劑，將廢水中的金屬絮凝沉降，使水體符合放流標準；但同時產生有機無機混合金屬的污泥，再利用價值低，衍生二次污染，需進行固化掩埋處理。此處理過程水中含有大量有機物，因此水與金屬資源均無法有效回用；而花費成本購買的藥劑、混合金屬成為污泥，皆需再花費處理；同時污泥固化掩埋過程，亦造成大量的碳排放。在循環永續(Circularity and Sustainability)、綠色製造的浪潮下，如何更有效率地處理金屬廢水，是產業亟待解決的問題。NaPoGlass由工研院透過循環設計，搭配專利奈米孔洞玻璃組成技術，以玻璃原料或LCD玻璃製作而成。具有玻璃結構的奈米孔洞，可快速吸/脫附水中金屬離子，去除率高於99%，可循環使用於金屬製程水循環再生，並避免金屬污泥產生；吸附金屬之NaPoGlass，成為具雙循環低碳特色之創新抗菌材料，添加於有機/無機基材，可發揮調濕、除臭、防黴、抗菌等功能。以廢棄LCD玻璃製成NaPoGlass應用於金屬廢水之吸附處理，同時解決兩大廢棄物問題，獲得國際大獎2025年愛迪生循環設計金牌獎的殊榮。
【內文精選】
創新NaPoGlass奈米孔洞玻璃材料
NaPoGlass顆粒大小約為2至3公釐，孔洞尺寸範圍介於2至20奈米之間；1公克NaPoGlass的表面積相當於半個籃球場，能吸附約200毫克的金屬離子。NaPoGlass對銅、鉻、鋅、鎳等金屬離子具備良好的吸附能力，吸附後則呈現不同顏色樣貌如圖二，並可重複使用20次，大幅延長使用壽命，降低材料更換頻率。當NaPoGlass吸附達飽和後，可透過脫附程序將金屬回收再利用作為生產原料。其接近100%的吸附率使廢水中幾乎不留金屬，同時不需使用混凝劑，避免污泥產生與後續處理造成的二次污染。所吸附的金屬有90%以上可脫附並回收，而處理後的水質潔淨，可再次回用於製程中（如圖三、圖四）。NaPoGlass優越的特性，使應用廠商能降低金屬廢水的處理成本，同時再生水促成製程低碳並增加韌性，成為可取代化學混凝沉降法的創新金屬廢水處理方式---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖三、NaPoGlass將再生處理後的水回用於電鍍製程
圖四、NaPoGlass吸附的金屬有90%以上可脫附並回收，處理後的水質潔淨，可再次回用於製程中
★本文節錄自《工業材料雜誌》471期，更多資料請見下方附檔。