台積電善用EUV製程餘氫　攜手工研院研發「混氫發電」

台積電攜手工研院推動極紫外光（EUV）製程餘氫資源化計畫，提升製程中殘餘氫氣的使用效益，創新研發30瓩混氫燃料電池發電系統，今年進一步以150瓩進行混氫燃料電池開發設計，目標將EUV製程的餘氫100%轉化為電力。

台積電在新出爐的ESG電子報中指出，提升能源使用效率是該公司實踐綠色製造的重要策略，因應先進製程演進使氫氣需求量增加，為提升製程中殘餘氫氣的使用效益，台積電攜手工研院綠能系統與環境科技所推動「極紫外光製程餘氫資源化計畫」，創新研發30瓩混氫燃料電池發電系統，在50%濃度氫氣、每分鐘320公升的流量條件下，成功將餘氫轉換為電能，發電效率達到52.3%，並領先全球取得半導體製造設備安全衛生及環保基準（SEMI S2）認證；今年進一步以150瓩進行混氫燃料電池開發設計，目標將EUV製程的餘氫100%轉化為電力，促進更環保的生產管理。

台積電表示，EUV 製程需使用氫氣來維持光源的清潔與穩定，每台機台每分鐘的耗氫量超過400公升，使用後的氫氣進入真空泵後，因安全考量會與氮氣混合成約50%濃度的餘氫，通常需添加燃料或空氣燃燒轉化為無害氣體。


為更有效利用這些餘氫，2021年，台積電攜手工研院綠能系統與環境科技所投入技術研究，根據格拉姆定律（Graham’s Law），利用氫氣擴散速率為氮氣 3.74 倍的原理，突破傳統的質子交換膜燃料電池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell）需99%以上純度的氫氣才能有效發電，將混合後的餘氫透過氫氣泵增壓，使燃料電池中陽極氫氣循環量高於氮氣循環量，因而讓氫氣濃度達到穩定的平衡狀態，不需純化至99%仍可發電，不僅提高氫氣使用效益，亦避免燃燒處理過程對環境的影響。

為持續精益求精，台積電繼與工研院新創團隊開發實驗性的30瓩混氫燃料電池後，以EUV製程餘氫100%資源化為目標，今年以製程氫氣實際用量預估，進行150瓩混氫燃料電池開發，並啟動將其產生的電力導入廠區使用的評估作業，以期打造更環保的綠色生產模式，為環境與資源永續利用貢獻力量。