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NTU Nano-BioMEMS Group

從電子垃圾回收產業看綠色經濟

李世光博士台灣大學應用力學研究所特聘教授

台灣大學工程科學與海洋工程研究所特聘教授

許淳惠管理師台灣大學應用力學研究所

2014 達人學苑-國立東華大學-SHS跨科際中心中華民國103年8月27日

賴柏誠、曾俊諺、林柏翰、高郁函台灣大學奈米生醫研究群博/碩士生


大綱台灣的能源與產業

電子垃圾/3C廢棄品定義與潛在價值

電子垃圾/3C廢棄品只會毒害環境？還是城市礦山？

回收、替代以及減量(3R: Recycle, Replace, Reduce)為未來發展方向

省思與眺望未來

補充資料供參考：

各國電子垃圾回收處理系統多著重於貴金屬材料的回收

日本電子垃圾回收處理系統

芬蘭電子垃圾回收處理系統

中國電子垃圾回收處理系統

澳洲電子垃圾回收處理系統

新加坡電子垃圾回收處理系統

2














3


• Sea Area: 120,000 Km2

• Coastline: 1,139 Km (Island);1,600 Km

(including offshore islands)

• 65% of the bio-species of Asia are in

Taiwan, 10% world marine species

found near Taiwan’s ocean

• Population: 23 M

• Land: 36,000 Km2

• One of the densest

populated areas in the

world

Taiwan

4


已開發國家（OECD國家）於1970年代起開始調整產業結構，發展高附加價值、低耗能產業，並使用低碳能源等策略，促使其經濟可持續高度成長，而CO2卻逐漸平緩，形成兩者分離的現象（decoupling）；

我國與一般開發中國家相似， CO2排放成長與經濟成長兩者間為高度相關，既使至2020年仍高度相依存。

CO2排放與GDP之依存比較

（我國）

1.00

1.05

1.10

1.15

1.20

1.25

1.30

1.35

1.40

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

GD

P與

CO

2指數

(以1

99

0年為

1)

CO2

GDP

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020

GD

P/C

O2

(19

90年為

1)

CO2

GDP

（OECD國家）

資料來源：李世光、陳錫詮，跨知識鏈的創新典範: 從能源危機到能源創新談起，綠色能源產業(南台科技講座）(2008/3/3)

5


Energy Supply

Industry Changes

Competition in New

Territories &

Structural

Unemployment

Necessities of Industry

Paradigm Shift & Life-long

Learning Research and

Education Model Changes

Changes of

Competitive

Edges & Energy

Intensity for

Industries

Expectations:

NEP-II 1. Energy

Security

2. Energy

Efficiency

3. Clean Energy

6


7


參考資料： 1. 陳錫銓，工研院企研處，103/2/18 2. 2013年ARPA-E會議keynote speech演講主題：針對人口、經濟與能源議

題思考，掌握第三世界人民生活, 經濟成長的契機與所需要解決的問題. 3. 談駿嵩，清大化工系， 103/2/18

人錢

能源水糧食環境

+

8














9


電子垃圾/3C廢棄品定義

電子垃圾（3C廢棄品）包含：

各種使用後廢棄的電腦、通信設備、電視機、電冰箱、微波爐、洗衣機、音響、喇叭、電子娛樂設備等電子電器產品。

電子垃圾大約10%為貴金屬、90%為塑膠（兩者的回收有極大差異！）

Waste Electrical and Electronic Equipment

Directive (WEEE) ：歐洲聯盟在2003年2月所通過的一項環保指令，制訂所有廢棄電子電機設備收集、回收、再生的目標。

圖資料來源：Wiki

在每噸廢棄的電子設備中：

總含金量是金礦的17倍，總含銅量是銅礦的40倍。

全球每年產生2000萬至5000萬噸的電子垃圾

如果善加回收利用，將是一座高值的「城市礦山」。參考資料： http://www.chinairn.com/news/20120725/346981.html 10

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Ewaste-pile.jpg


3C廢棄品對環境的危害

• 任何一件帶電源插頭和電池的產品，一般都需要40-60種化學元素，包括金、銀、銦、鈀、銅等，且這些化學元素不可缺少。

• 大量的電子垃圾被丟棄到填埋場和垃圾山頂，所有的有毒物質溢露到水源中、土壤裡，最後進入人體內。

• 3C廢棄品對環境的污染

• 廢棄電視機和電腦：陰極射線管、印刷線路板和塑膠製件。

• 陰極射線管、印刷線路板：所含的鉛、鉻、鎘、汞等金屬。

• 除此之外，還有砷、溴化阻燃劑、聚氯乙烯和其他有害物質。

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大陸廣東的恐怖村莊

圖資料來源： http://www.360doc.com/content/09/1008/08/175426_6948214.shtml

像這樣的產業，在印度也有，但操作區在哪裡劃分的很仔細，且拆解公司必須遵循嚴密的指導方針。

中國回收場

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http://www.360doc.com/content/09/1008/08/175426_6948214.shtmlhttp://www.360doc.com/content/09/1008/08/175426_6948214.shtmlhttp://www.360doc.com/content/09/1008/08/175426_6948214.shtml60minutes-e-waste(extract)_in_China.mp4


進一步分析電子垃圾的潛在價值（I）

日本橫濱金屬公司分析報廢手機成分平均每100克手機機身中含有14克銅、0.19克銀、0.03克金和0.01克鈀

手機鋰電池中還能回收鋰。

從報廢手機中回收多種貴重金屬來獲得相當可觀的經濟效益。

電腦成份分析如下鋼鐵約占54％、銅鋁20％、塑膠17％、線路板及其它1％

線路板含有金、銀、鈀等貴金屬，1噸電子板卡中，可以分離出286磅銅、1磅黃金、44磅錫。（1磅黃金的價值6000美元。）

除金屬回收外，電腦和手機外殼等廢塑膠也可通過特殊工藝製成工業塑膠，國際市場上每噸售價高達6萬元～7萬元。

“電子垃圾”的回收再生是一項市場大、獲利空間大、回報率高的項目，為一個隱藏巨大利潤的產業。

參考資料：王建中，「電子垃圾亟待挖掘的金礦」，中國投資（2006/7/13）http://info.finance.hc360.com/2006/07/13120350841.shtml

塑膠的創新回收產業

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http://info.finance.hc360.com/2006/07/13120350841.shtmlhttp://info.finance.hc360.com/2006/07/13120350841.shtmlMikeBiddle_2011G-480p-zh-tw_Plastic_Recycling.mp4


進一步分析電子垃圾的潛在價值（II）

2004年9月，新加坡上市公司偉城集團投資6500萬美元，在無錫設立專業環保電子廢棄物全程無污染處理工廠。主要從事電子製造業的綜合廢物處理和回收再生利用的服務

處理電子(器)、通訊器材、汽車電子、含重金屬的液晶顯示器等廢棄物。

處理長三角地區每年3萬噸電子垃圾，為英特爾、諾基亞、惠普、飛利浦等在長三角落戶的跨國公司處理其電子廢棄物。

電子垃圾的處理目前處於矛盾狀態大量的本土電子垃圾和進口電子垃圾不斷增多，加大了對環境的污染與

破壞。如果沒有很好的措施，對經濟產生的負面影響可能比想像中要嚴重。

對電子垃圾的投資價值認識不足，非一定實力的企業也不敢貿然投資。

由於電子垃圾處理涉及到環保、高新技術先進的工藝及其設備，因此投資額度大，這導致一些小企業望而止步。

從長遠來看，電子垃圾處理的投資價值將會隨著市場環境的變化有所好轉，有理由相信電子垃圾投資未來前景是可期的。

參考資料：王建中，「電子垃圾亟待挖掘的金礦」，中國投資（2006/7/13）http://info.finance.hc360.com/2006/07/13120350841.shtml

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http://info.finance.hc360.com/2006/07/13120350841.shtmlhttp://info.finance.hc360.com/2006/07/13120350841.shtml


各材料的回收率

參考資料：陳潤明，綠色高分子在電子材料業之應用與機會探索，ITRI IEK， 2006年3月23日

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回收、替代以及減量為未來發展方向

台灣除了鋼鐵、鋁之外，在其他金屬的發展著墨不深，多數仰賴進口，使產業價值鏈中的提煉/精煉/回收產生極大缺口，甚至連部分加工成型也需進口，加工成型產業與終端應用產業因而無法進入高階領域、創造更高的附加價值。未來，倘若台灣應用產業欲往高階發展，勢必需要與前端材料（例如：金屬材料）做連結。

我們可以做哪些事？投資的可能方向？

金屬材料回收。

替代。

減量。

參考資料：莊雅雯，電子零組件重大趨勢-由金屬材料看電子零組件發展，ITRI IEK，2008年1月

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拆解及回收的方式

資料來源：工研院IEK整理(2008/3) 18


參考資料：陳潤明，綠色高分子在電子材料業之應用與機會探索，ITRI IEK， 2006年3月23日

電子產品的綠色趨勢（I）

19


電子產品的綠色趨勢（II）



塑膠產品的綠色因應題材















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新興工業國和發展中國家中，許多人依靠回收電子廢棄物謀生

大都在自己的工作坊裡採用低技術含量的處理方式

電子垃圾中的氯化乙烯系塑膠和電線絕緣體等，一經焚燒就會排放出有害的二惡英、多環芳香烴等物質，而鉛、汞、鎘和鉻等重金屬可污染環境甚至危害人體健康。因此，制訂國際統一的電子廢棄物安全處理標準刻不容緩。

嘗試解決電子垃圾問題的新機制簡稱「StEP（ Solving the E-waste Problem ）」，負責用國際統一標準管理電子廢棄物的處理，以建立從電子垃圾中回收銦等稀有金屬，並妥善管理回收物質的機制。

倡議者包括微軟、戴爾等跨國公司，也包括政府機關，以及中國科學院等學術研究機構。

台灣禁止廢五金進口（民國82年起，因環境保護議題），台灣的電子垃圾拆解業逐步往大陸轉移。

各種分析資料顯示，城市礦山的商機極大，惟創新技術、回收政策、環境保護等議題需要被清楚考量，方可確保商機與獲利。

參考資料：http://info.finance.hc360.com/2007/04/03100369835.shtml

23


謝謝您的專心聆聽任何問題？














25


日本電子垃圾回收處理系統（I）

松下環保技術中心一角


處理電子垃圾的工作人員全副武裝

補充資料：

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松下電器產業公司獨資興建的環保技術中心

處理大量廢舊家電。

占地近4萬平方米的環保技術中心被一片稻田包圍。（該稻田出產的「山田錦」是釀造清酒的上好原料。）

重視與周邊環境和諧共存，採取了降噪、除塵等多項措施，以降低廢舊家電處理對周邊環境產生的污染。

中心管理部部長辛澤喜博說，截至2月底，中心共回收處理電視機130.5萬台、洗衣機102.8萬台、空調72.6萬台以及冰箱89.3萬台，再生利用率接近85%。

中心每年都要接待約1萬名各界人士前來參觀，其中兩三千人是在校師生。


日本電子垃圾回收處理系統（II）補充資料：

27


《家電迴圈利用法》2001年生效

日本主要有兩組企業分別處理國內所有的廢舊家電產品：一組是以東芝、松下、勝利、大金等為代表的21家企業，另一組是以日立、三菱、夏普、索尼、三洋等為代表的20多家企業。

目前，日本共有專業家電回收處理企業46家，許多企業的再生利用率都大幅超過法律規定。

廢棄電視機處理：回收利用占其重量57%的玻璃。在處理電視機的流水線上，電視機外殼被卸下後作為塑膠回收利用，玻璃純度不同的顯像管螢幕和後面的漏斗狀部分被攔腰切開，分別清洗、粉碎，得到的玻璃顆粒可再用於製造顯像管。

在處理洗衣機：洗衣機經粉碎後，依靠磁力和風力將鐵、銅和塑膠分類，再通過多次分離精選，使各種塑膠得以分類回收。

處理空調：工人們先用專用裝置吸取壓縮機內的氟利昂，再把拆卸下來的熱交換器和壓縮機分別投入粉碎機，回收銅、鋁和鐵。

處理廢舊冰箱：先依靠手工取出冰箱內的塑膠部件，再吸取壓縮機內的氟利昂，接著把主要成分是鐵的冰箱外殼投入粉碎機。由於冰箱的隔熱材料中也含有Freon，所以冰箱的粉碎和分選設備都是密閉的。


日本電子垃圾回收處理系統（III）補充資料：

28


現在回收的大部分產品是十多年前開發的，中心先通過回收的難易程度判斷這些產品是否環保，再把從回收作業中獲得的資訊回饋給研發部門，以便為設計開發更易迴圈利用的環保產品提供參考，這是實現「從商品到商品」理念的重要環節。

相關政策：《廢棄物處理法》、《資源有效利用促進法》（廠家有義務回收利用電腦的內容）、《建築資材迴圈利用法》、《食品迴圈利用法》、《家電迴圈利用法》和《汽車迴圈利用法》等。


日本電子垃圾回收處理系統（IV）補充資料：

29


芬蘭電子垃圾回收處理系統（I）

芬蘭非常重視電子垃圾回收利用。

目前，芬蘭每年回收利用的電子垃圾達到5萬噸。

• 芬蘭最大的電子垃圾回收公司——庫薩科斯基公司

芬蘭的電子垃圾50%以上由該公司回收。

有20個回收站，負責回收各種電子垃圾和金屬垃圾。

與大量使用電子設備的客戶簽訂回收協定，定期到這些公司、機構及政府有關部門回收電子垃圾。

在芬蘭每個社區都有一個回收中心，可以回收廢棄的電子設備。電子垃圾含有很多有害物質，危害環境。一些產品中含有石棉、水銀以及各種不同的有害物質。我們不應將其丟棄在社區環境中。這裡的預先分類廠先將廢品中的有害物質去除，再將各種電子設備拆卸，按不同的材料進行分類。其中，一些材料可以加工處理成原材料，出售給那些可以再利用它們的工廠。

30

補充資料：


芬蘭電子垃圾回收處理系統（II）

挑選分類

（戴防護面具的工人）

預處理

（工人用電鑽、錘子、起子拆卸）

送至相應的加工廠進行粉碎、鑄造再

處理

1.手機電池、印表機墨水匣等有害垃圾單獨存放定期送到專門的有害垃圾處理廠。

2.電視機顯像管和液晶顯示幕其他公司處理，可回收鉛和玻璃（工業原料）。

補充資料：

31


芬蘭電子垃圾回收處理系統（III）

加工廠階段的例子：廢鋁材被送到冶煉爐中進行回爐。在車間裡的生產線上，篩選過的廢舊鋁材經過熔爐冶煉、清除廢渣後，灼熱的鋁液被澆灌到模具中，加工鑄造成各種型號的鋁錠。

回收鋁所消耗的能源僅為通過採礦生產鋁所消耗能源的5%。

每處理一噸電子垃圾的成本約為700歐元至1300歐元。從電子垃圾中所回收的金屬大部分在本國加以利用。其中鋁、鐵、銅、鋅等金屬是回收中最能得到充分利用的原材料。

補充資料：

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中國電子垃圾回收處理系統（I）

參考資料：呂學隆，中國貴金屬回收再生產業發展趨勢，ITRI IEK，2010年1月

全球每年的電子廢棄物都以2.5％～2.7％的速度在成長，至於中國則估計超過10%，為全球平均之三倍有餘，平均每個中國人產出2 公斤的電子廢棄物。

由中國大陸單一國家來看：

黃金消費量為世界第二。

白銀消費量為世界第四。

其他鉑族金屬消費量均排名世界前三。

補充資料：

33


中國國務院提出『促進擴大內需鼓勵家電以舊換新』。

在九個省市區域中，消費者可獲得以舊家電回收銷售價格10%之補貼，同時電子廢棄物拆解過程中產生之運輸成本也由政府定額補貼業者。（收購總值約在140 億人民，電子廢棄物年回收111 萬噸）

已逐漸脫離由個體戶回收後將整機破壞取其中少量有色金屬和鋼的傳統作法，逐漸導向科技化的回收技術，但是在回收技術上仍落後於先進國家企業水準。

在企業規模與回收量上也仍有極大差距，上述一年超過百萬噸的電子廢棄物，絕大多數仍然流入民間小型個人企業，無論在資源浪費與環境汙染問題上，還有大幅改善的空間。


中國電子垃圾回收處理系統（II）補充資料：

34


廠商林立，小規模個人企業數量最多


中國電子垃圾回收處理系統（III）

中國貴金屬回收業者比較分析

35


應用技術仍較落後

中國的貴金屬回收主要標的：熱電偶、IC 觸點接腳、銀質導電塗層等。

此種貴金屬含量一般在1%以下，需要以燃燒熔煉的方式來處理較佳，但由於其高污染的特性，在導入回收技術時，多考量電爐熔煉的銅採集回收法來處理。（目前為大宗）

近年來由日商與台商進入中國市場，帶入以溶劑處理的濕式技術，在節能與環境維護上效果較過去為佳，但溶劑處理較為複雜，在中國導入的回收廠商仍然有限，且導入的作法上也衍生出溶劑汙染等問題。

回收體系無統一市場機制

體系發展迄今未有整合，不但各省市各有獨立流通體系，各主要回收企業也各自抓緊廢棄物來源以維持營運。且廢棄物之訂價也各有不同，無法形成統一的回收體系與市場機制。


中國電子垃圾回收處理系統（IV）補充資料：

36


日商與台商開始投入

在日本與台灣之電子廢棄物處理市場逐漸飽和情況下，著眼於中國家電市場在1980 年代開始起步後，目前沿海較早改革開放之省市已進入家電換機高峰期，尋求海外如中國等電子廢棄物處理問題浮上檯面之國家進行佈局，是兩國廠商增加回收來源的主要策略。由於中國仍對於外國電子廢棄物進口管制嚴格把關，日商與台商主要著眼於中國當地衍生之電子廢棄物商機進行佈局，透過在中國設廠之合作模式拓展業務，現有切入重點主要為電子製造業匯聚的長三角區域，與山東、河北等回收體系發展較久較完整之省區。


中國電子垃圾回收處理系統（V）補充資料：

37


中國電子垃圾回收處理系統（VI）


補充資料：

38


電子垃圾變城市礦產

中國「城市礦產」資源利用總量已達6.3億噸。

每回收利用1萬噸再生資源，便可節約4.12萬噸自然資源，減少6萬～10萬噸垃圾處理量。

近年來，中國已經批准設立了29個國家級「城市礦產」示範基地。未來將建設100個資源綜合利用示範基地、50個「城市礦產」示範基地。

當地政府採取了讓零散拆解戶搬進產業園的方式，以便形成交易資訊、拆解規模、集中治汙的優勢，「以疏代堵」。

參考資料：http://www.peoplesnews.com.cn/index.php?m=content&c=index&a=sh

ow&catid=39&id=1472

中國電子垃圾回收處理系統（VII）補充資料：

39


洲坎培拉每天處理10噸電子垃圾

國家免費回收方案

電子垃圾在整體廢品回收量增多，其含有回收後再利用的零部件，並涉及到處理有毒材料的安全管理方式等，而該計畫在其中起到了重要作用。

首都行政區政府在今年年中將啟動更多類似的回收站。（目的：引導人們更好地處理廢舊電腦和電視機。）

該計畫不包括其它類似手機或DVD播放機等電子垃圾的回收。（手機的回收可以通過「MobileMuster」計畫進行處理。）

參考資料： http://www.epochtimes.com/gb/13/1/4/n3768799.htm%E6%BE%B3%E5%9D%8E%E5%9F%B9%E6%8B%89%E6%AF%8F%E5%A4%A9%E5%A4%84%E7%90%8610%E5%90%A8%E7%94%B5%E5%AD%90%E5%9E%83%E5%9C%BE.html

澳洲電子垃圾回收處理系統補充資料：

40


新加坡電子垃圾回收處理系統（I）

報導新加坡對垃圾回收和處理工作有詳細而嚴格的規定，對於從事垃圾收集和回收的個人和機構實行許可證制度。由於電子垃圾的特殊性，新加坡推行電子垃圾專業化處理，以提高垃圾回收利用效率，最大限度降低毒害。

新加坡希世環保是一家環保類上市公司的主要子公司，其主要業務是從電路板等電子元器件中回收貴金屬。這家工廠占地面積約2萬平方米，位於新加坡西部的大士工業區，雇員約60多人，作業依賴機械化，從電路板切割、金屬電路線溶解，到最終提取貴金屬等流程，大部分都實現了自動化作業。

公司執行董事漢斯·克裡斯特接受《經濟參考報》記者採訪時說，希世環保是新加坡為數不多的幾家電子垃圾回收處理單位之一，可以實現從電路板的金屬線路中提取金銀銅等貴金屬，通常每噸電子垃圾可以提取大約150克黃金。

補充資料：

41


公司通過了ISO體系認證和安全認證，可以保證作業環境的安全。在工廠內，除了大型的粉碎機和切割機之外，還可以看到溶解車間，在車間及走廊牆壁上有許多聯網的氣體濃度監控系統，以避免氰化物等劇毒物質對工人安全造成傷害。一些工人在作業時須佩戴面具。

希世環保公司擁有專門的汙水處理設施和環境局頒發的排汙牌照，在排放污水前都會進行充分檢測。對於工廠排放的廢水，由政府水務機構公用事業局負責監控水質，一旦污染物超標，工廠就可能被關閉。

回收單位收集到的來自個人消費者的電子產品比重並不高，因為諸如手機等很多電子產品在被棄用後，往往會埋沒在家中或流向二手市場。因此，希世環保公司的原料大部分還是來自企業報廢的電子產品，針對它們的回收服務需要收取費用。

新加坡電子垃圾回收處理系統（II）補充資料：

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