全球前三大面板王国台湾，一年制造近一座巴黎铁塔重的废弃面板，除了碾碎做建材，剩下的去处就是掩埋。但有一组 10 人团队，却完成连液晶原厂默克集团都认为极困难的事情，把废液晶回收再生。不只让台湾面板厂一年可省 10 亿元，还把这个科技输出国际，让台湾对世界环保也有贡献。他们是怎么做到的？
“全世界的液晶供应商都很纳闷，台湾怎么能回收液晶？”环保署资源回收管理基金管理会副执行秘书宋欣真说，液晶材料研发历史超过百年，德国默克集团等国际大厂是主要生产商，也是台湾面板厂最大进口来源，废弃面板中的液晶得以妥善回收再利用，这对供应商来说是件很困难的事。
这个谜题直到去年才解开。
帮面板厂省下超过 10 亿元采购费用
工研院研发的“废液晶面板再利用处理系统”，获得有“科技业奥斯卡奖”之称的全球百大科技研发奖（R&D 100 Awards），不仅让废液晶再生，重回制程使用，估计每年可替一家面板厂省下逾 10 亿采购费用，更把废玻璃变成新材料，解决土壤与水污染问题。
一片面板，从外头的玻璃到里头的液晶，都能再利用。这对台湾来说，也提高了废弃面板的价值与利用。根据联合国统计，2016 年全球产生 4,470 万公吨电子废弃物，重量相当于 4,500 座巴黎铁塔，其中超过八成都变成垃圾，未经妥善处理。
而电子产品中的关键零组件──面板，台湾更是全球前三大生产国，每年废弃面板多达 8,000 吨，除了掩埋一途，顶多经由碾碎，把玻璃制成建材，经济效益并不高。
“我们的（面板厂）良率是全球最高，技术也很好，但该怎么处理废弃面板，一开始是摸不着头绪，”工研院材料与化工研究所副组长洪焕毅坦承。
尤其，液晶为影响面板技术演进的关键材料，台湾长期仰赖进口，1 公克液晶价格约 5 美元，每年面板厂仍花将近 300 亿向默克等大厂采购。
有办法回收液晶吗？该怎么做，才能提升生产效益，又兼顾环保？由洪焕毅领军的工研院 10 人团队，花逾 10 年研发一套回收处理技术，替产业解决痛点，是一开始的出发点。
一举两得：省钱又环保
洪焕毅回忆，当时他到一家面板大厂参观，研发人员带他走进一间不到 20 坪的房间，架子上摆满无法使用的废弃液晶，“光这些就价值 20 几亿”，虽然液晶材料只占面板生产成本 3% 左右，但对面板厂来说，若把不要的液晶回收再处理，重新导入制程，便能直接节省采购成本，还解决废弃物处理问题，一举两得。
于是，工研院便着手开始研究，如何回收处理废弃液晶，但马上就遇到难题。“要突破每一项技术，至少都得花 3 到 5 年时间，”工研院材料与化工研究所研究员吕健玮回忆。
▲ 液晶面板回收再利用的技术复杂，光是萃取液晶的技术，工研院就花费 10 年的时间才研发成功。
他说明，目前回收液晶的主要来源有两类，一是制程中的不良品，二是电子废弃物里液晶，但一片面板只有几毫米，里头却有超过 10 种材料，把两片玻璃基板分开后，还得把其他材料排除，才能把液晶萃取出来，光这项技术的研发就将近十年。
取出液晶后，下一道关卡则是如何让它“变干净”。难度之高，连液晶原厂都认为不太可能。
液晶百百种，回收难度高
台湾区默克集团董事长谢志宏说，由于液晶是客制化产品，不同规格面板使用的液晶配方都不同，光默克销售的液晶就多达上百种，每种液晶的成分也不一样。
尤其，愈高阶的面板对液晶纯度愈讲究，“要把它全部一起回收，经由处理再回去利用，基本上很困难，”谢志宏说。
因此，为了挑战不可能任务，工研院透过蒸馏、吸附、过滤等程序，排除液晶中的杂质，设法提升其纯度到 ppb 等级，代表其中杂质含量不能超过十亿分之一。
当面板规格提升，液晶配方跟着调整，纯化技术也得精进，经过反复验证，才分析出各种液晶成分，调配成符合面板厂需求的产品，“这也是到现在国外都没有人能做的原因，”吕健玮说。
但，技术虽难，要让技术走出实验室更难。洪焕毅坦承，虽然前后历经多年研发，也申请好相关专利，起初却没有面板厂愿意采用，“往往都要靠在业界的关系，拜托人家帮忙，让我们试一试。”
因为对业者而言，如果采用回收处理后的再生液晶，造成产品品质出问题，更是得不偿失，加上进行技术验证需要停下产线，一旦停工，“一天一条产线的产能（价值）是 6,000 万，有谁愿意冒这个风险？”
后来光导入制程试产就等了一年时间，但也因为终于有第一家面板厂采用，其他业者才愿意跟进。
台湾面板双虎之一的群创光电，也在去年正式和工研院签约，预计两年内在台南 9 座厂房导入废液晶回收系统，目前相关设备正在建置中，把废弃面板中的液晶分离出来，再回到制程使用，预估一年可节省数亿液晶采购费用，也解决过去掩埋、磨碎用于混凝土添加剂等处理方法可能造成的污染问题，让面板的生产过程更环保。
城市矿山：废物还能吸废物
现在，这套系统一年可处理 1,000 吨废液晶面板，剩下的废玻璃，还可以做成奈米孔洞吸附剂，吸附废水和土壤中的重金属，改变传统混凝沉降做法，目前已在彰滨工业区的电镀专区试验。
“这代表废弃物不仅能回收再利用，还能拿来解决别人的污染问题，落实‘城市矿山’的概念，”宋欣真说。
▲ 工研院研发的系统可回收废液晶碎片中的液晶，其中的废玻璃可进一步制作成工业废水吸附剂。
然而，对面板厂来说，当液晶可以回收再利用，进一步节省成本，自然是件好事，谢志宏从客户的角度看待，认为一切都很合理，“我们站在环保的观念来讲，是不要浪费没错，毕竟每滴液晶都是成本，能够回收，对业者来说当然有效益。”
他表示，该技术目前对默克并未造成太大影响，未来也会持续和面板厂合作研发，开发新技术与应用，提供符合其需求的产品。
台湾好技术，让国际都受益
原本被当成垃圾的废弃面板，也能创造新价值。如今，工研院还将技术输出到美国，协助国外业者取出面板中的液晶，让废玻璃有更多用途，尝试用更环保的方式解决电子废弃物问题。
“虽然直接受益的看起来是台湾面板厂，更积极的意义是，全人类与环境都受益，因为垃圾、污染源都减少了。”洪焕毅说。
当电子产品复杂度愈高、汰换速度愈快，如何妥善回收再利用，将成为各国关注的议题。尤其台湾是面板、半导体王国，当未来各种智慧装置愈来愈多，必然制造更多的电子废弃物，如果能突破技术门槛，发展相关回收系统，对台湾而言，绝对是一门一举数得的好生意。
（本文由 天下杂志 授权转载）
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