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共辦智慧工廠論壇中山大學攜中鋼助力綠色供應鏈

共辦智慧工廠論壇中山大學攜中鋼助力綠色供應鏈

13 Mar, 2024

國科會人工智慧製造系統研究中心(AIMS)與DIGITIMES合作主辦「智慧工廠論壇」,2024年3月開始啟動北中南各地巡迴活動。高雄場為國立中山大學氣膠科學研究中心與DIGITIMES共同主辦、IC之音媒體協辦的高峰座談「綠色工廠,減碳減排新紀元!」,則由中山大學氣膠科學研究中心主任王家蓁和中鋼公司技術部門副總經理鄭際昭分享產業界與學界合作,在推動環境友善綠色工業的最新開展近況,吸引超過170名業界人士與學生參與。

主辦單位表示,製造轉型實際上是一場數位化、智慧化的「雙化」歷程,也是一場比拚速度、智慧、競爭力的過程。透過數位科技的創新,不斷提升生產製程效率;藉由生產數據的分析,持續優化生產決策。本場論壇的專題講師,聚焦於製造從業者該如何調整營運戰略因應、選用先進製程技術、擬定新的投資計畫?該如何整備學習,掌握更快、更聰明、更具競爭的能力,以應對市場競爭和轉型的挑戰?專題也暢談綠色製造、數位轉型相關技術發展,以及如何減少溫室氣體排放,大型企業如何以大帶小,與供應商共組綠色供應鏈等多元議題。

空汙的減排是近年來全球共同關注的重大議題。王家蓁主任與氣膠中心團隊長期觀察高雄PM2.5的質量濃度,根據過去幾年統計數據,發現空氣品質逐年改善。目前氣膠中心的研究團隊更致力於分析各種可能PM2.5的來源、成分以及其生成轉化機制,而不是只看質量濃度。王家蓁主任表示,能夠深入了解空氣中的PM2.5從哪裡來,才能進行源頭減量管制;了解其化學成分為何,也才可能更進一步了解不同的PM2.5對環境生態及生物體可能造成哪些風險。

鄭際昭副總經理則完整分享中鋼公司短、中、長期邁向淨零碳排的藍圖,短程包括提升製程效能與產品良率、廢熱回收等,達成全面提升能源效率的目標,目前統計,成果已超過原訂的減碳目標。中程包括高爐添加還原鐵、高爐添加富氫氣體、鋼化聯產與增用廢鋼。長程則有煉軋鋼電力化、使用無碳燃料、CCS碳捕捉與封存、採用全氫能冶煉製程,朝向2050淨零碳排的大目標前進。中鋼也與供應鏈上下游攜手減碳,2023年成立碳管理輔導團,以大帶小,協助建立碳盤查機制。更有一項重點,中鋼從供應給客戶的鋼材著手,只要減少客戶端的熱處理製程,就能減少排碳。

中山大學與中鋼合作,以「業界出題,學界解題」方式推動AIR HoPE計畫,全方位防治PM2.5的排放。鄭副總指出,該計畫不僅是偵測PM2.5,也包括製程特徵分析,找出汙染從哪個製程出來,進而精準地減少排放。AIR HoPE全名是 Academic-Industry Research Hub of People and Earth,為以關懷人與地球環境為宗旨的產學研發樞紐,各字母縮寫後的 AIR HoPE 則具有為改善空氣帶來希望的意涵。王主任也表示,中山大學於國內首度自行開發相關的氣體感測晶片監控重要的PM2.5氣體前驅物,並建置微型氣膠質譜儀進行PM2.5即時即地的量測。同時提到科普觀念,PM2.5顆粒愈小愈難收集與防治,於是嘗試開發讓工廠排出的粒狀物迅速凝結長大的技術,也有助於PM2.5的減排。目前,該中心與中鋼在模場進行新型減排系統的實測,確實也看到減少PM2.5的初步效果。

談到減碳的未來發展,鄭副總提到,目前鋼鐵業產生的一氧化碳,是氧化成二氧化碳排放到大氣中,然而一氧化碳本來就是化工廠需要的原料,未來透過「鋼化聯產」可直接從鋼鐵廠,將一氧化碳安全地提供給需要這項原料的化工廠,直接達成減碳目的,而且化工廠也能減少進口含碳原料。至於淨零碳排的氫能冶煉製程,所使用的氫氣必須是「綠氫」才有意義。目前「綠氫」還沒有來源,但製程的開發不能等,所以中鋼已經在實驗,把製程中本來就會產生的,氫氣含量高於60%的「富氫氣體」噴進高爐,還原出鐵水,減少焦炭的使用,達成減碳目標。期待未來這些技術都能逐步走向規模化。

王主任也提醒與會者室內空氣品質同樣不可忽視,民眾生活中的燒烤、廚房炒菜等都可能產生PM2.5而對健康造成影響。目前中山大學氣膠科學研究中心積極推動「SDG x IDG」的理念並具體付諸行動,不僅積極推動SDGs,更致力推動近來受到國際上日漸重視的內在發展目標(Inner Development Goals, IDGs),幫助民眾反思覺察自己的日常生活行為以及檢視自身與環境間的關係,是否也在不經意中成為空汙的來源之一,並進而從自身行動的改變來改善空氣品質。此外,中山大學也開設「工業污染防治及減排」微學程,培育空氣汙染防制及永續發展領域相關專業人才。中山大學氣膠科學研究中心是亞洲唯一的氣膠中心,吸引不少外籍學生來台就讀及選習相關課程,期許未來能協助解決母國的空汙問題,許多外籍生當天也來到這場座談觀摩。

最後,鄭副總提醒,中長程的鋼鐵業減碳技術,目前尚未成熟,許多還在研發階段,淨零碳排之路還有很嚴峻的挑戰,絕不是單一企業能夠獨力完成。碳中和雖是全球共識,坦白講不是一蹴可及,中鋼會帶著供應鏈一起努力,也呼籲政府要有更多資源投入協助企業界,才能達成目標。