新世界大戰－歐、美、日、韓大廠布局水處理技術

作者：工研院IEK ITIS計畫產業分析師 何世湧

世界許多地方水資源短缺，將抑制經濟成長！全球500大企業有超過一半都經歷水資源問題而衝擊公司營運，並造成這些公司財務損失高達2億美元，主要源自生產過程或供應斷鏈。因此，企業應將部分資本支出投入水的處理、儲存、回收等；同時，國家也要投入更多經費為企業與人民開闢更多水源。

現階段海水淡化處理可分為兩類，一類是利用水相變化的處理技術，包括多段瞬間蒸發法（MSF）、多效蒸餾法（MED）、蒸氣壓縮法（VC）；另一類是不利用水相變化的處理技術，有逆滲透法（RO）、奈米過濾法（NF）、電透析法（ED）、正滲透法（FO，發展中）。

全球海水淡化廠使用技術比重：逆滲透法65％、多段瞬間蒸發法21％、多效蒸餾法7％、電透析法3％、奈米過濾2％。

利用水相變化處理技術會比消耗較多能量，如蒸氣、電能，且需要與發電廠並聯操作才能節省成本；非水相變化處理技術的電透析法是利用直流電與半透性膜來脫鹽，分解其他無機物或低分子有機物，當海水鹽分濃度TDS低於3,000mg/L時，電透析法較具競爭性，但一般海水的鹽分濃度TDS為35,000至40,000mg/L，故逆滲透法更適用於海水淡化上。

國內目前6,000噸至3,000噸的新海水淡化廠大多採用逆滲透法，每度水的處理成本約在30元至50元，反觀自來水依用水量每度水費僅需7.35元至12.1元之間，兩者之間有一大段差距。

從全球專利布局分析，近3年歐、美、日、韓等國際大廠在正滲透技術的各組成材料有相當多的布局，低能耗與低成本的正滲透技術是具有高度發展的潛力。

正滲透技術可分為薄膜、提取液與系統整合三大類，同時布局這三大類的廠商或單位有：新加坡大學、新加坡南洋理工大學、韓國三星電子、熊津化學、美國Hydration Systems等；專精投入薄膜材料的廠商有BASF、Fujifilm、DOW、Toray、Toyobo等；後段系統整合的主要廠商有美國Oasys Water與HTI、英國Modern Water、中國大陸沃特爾。

以正滲透技術與出水量10萬噸規模的海水淡化逆滲透技術比較其材料與設備成本，逆滲透技術約需131.7萬美元，正滲透技術則約需78.7萬美元，將可減少40.2％的成本。

以臺灣地理與社會經濟環境，政府單位應極力發展更低能耗與成本的水處理技術，其中可節能、具低成本優勢的正滲透技術近年受到越來越多關注，不僅可應用於海水淡化、工業／民生廢水處理，還可用於半導體、紡織、農業、製藥、石化能源、食品產業等，另可在一些極端環境，如外太空、無潔淨水源的離島或戰地，隨時製作緊急供水包，在軍事戰略上有其特殊的優勢，也特別適合結合太陽能電池運用，與現在政府欲發展綠能政策不謀而合。（工商時報）