EUV制程对高纯度氢气需求爆增 废氢回收或成新产业

德国马克斯普朗克研究院（Max Planck Institutes）与台湾的国家同步辐射研究中心、国立阳明交通大学曾共同找到可大幅节省电解能耗，催化剂成本只要万分之1的氢气产制方法。由于半导体极紫外光（EUV）制程对高纯度氢气需求大幅提高，除了创新技术之外，台湾也在探索废氢回收是否有可能成为产业。

对台湾半导体产业而言，台积电等业者已宣示加入RE100移动，承诺2050年前达到100%使用再生能源。此外，台积电大量引进ASML的EUV机台，高纯度氢气的需求亦随之增加。例如ASML的NXE 3系列氢气使用量为25Nm3/hr；NXE 5系列氢气使用量40Nm3/hr。

在净零趋势下，国际能源署（IEA）公告，全球已经有多达上千个氢能发展计划。由于氢气运输不便又有安全考量，未来在本地制造生产将是主要趋势。不过以绿电产制绿氢的耗电量与成本支出甚为可观。

在学界新的低成本产氢技术成熟之前，经济部技术处已委托工研院材料与化工研究所投入研究废氢回收的可行性。如果可兼顾净零环保和半导体厂需求，有可能在台湾发展成新兴产业。

绿氢的产制是在电解槽加入价格昂贵的铂和铱当催化剂，并施加极高的电压将水电解成氢与氧。电解制氢平均耗电量高达5.7kWh/Nm3H2或64kWh/kgH2。台湾EUV对纯氢的需求若无法到位，势必也会影响半导体厂商的产能扩充。

工研院材料和化工研究所在经济部的经费支持下，正导入符合国际半导体产业协会（SEMI）规范设计之验证程序，开发低质子传导阻抗单元结构，提升纯化单元性能，最终研发高纯度之氢气回收纯化技术，以期高价氢可循环再利用。

根据相关计划说明，工研院开发高通量电化学氢气纯化技术若成功，除突破现有高成本、高耗能制程技术，降低系统操作成本之外，也有助于建立台湾自主废氢回收产业聚落，并持续拓展应用市场至其他工业废氢回收，扩大降低碳排等效益。

马克斯普朗克研究院、国家同步辐射研究中心与国立阳明交通大学提出的做法，是利用铜基氧化物催化剂取代铂和铱，用低电压就可电解产出氢。而这项实验也发现三价铜在电化学催化领域具有特殊的作用。