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越永續越有競爭力:生質金屬加工油之ESG優勢

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越永續越有競爭力:生質金屬加工油之ESG優勢
  • 作者

    陳奕宏、袁明豪
  • 簡介

    陳奕宏博士畢業於2003年臺灣大學環境工程學研究所,現為臺北科技大學化學工程與生物科技系特聘教授。曾任系主任,亦曾於德國Karlsruhe Institute of Technology與美國University of California, Berkeley進行學術研究。主要研究專長為生質油脂技術開發、超重力旋轉填充床應用於環境工程,研究曾獲臺灣化學工程學會的傑出論文獎(2011)、學術勵進獎(2011),以及中華民國環境工程學會的學術論文獎(2006、2013)、梁文傑教授紀念論文獎(2013)與優秀青年工程師獎(2015)。

    袁明豪博士畢業於2011年臺灣大學環境工程學研究所,現為中國醫藥大學職業安全與衛生學系助理教授。曾於日本東京大學、東京工業大學與美國University of Michigan, Ann Arbor進行學術研究。主要研究專長為生質能製程管理評估、空氣汙染物控制技術,研究曾獲臺灣化學工程學會傑出論文獎(2015)、中華民國環境工程學會優等論文獎(2019)。

  • 單位

    臺北科技大學
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  以企業社會責任(環境、社會、公司治理,簡稱ESG)策略提升企業永續競爭力,已逐漸受到全球市場關注。本團隊以棕櫚到蘋果的循環經濟為發想,開發生質金屬加工油提升電腦數值控制(Computer numerical control, CNC)加工高階產品之良率、創造產品差異化、與整體解決方案。陳奕宏教授團隊針對難切削特用金屬材料,開發具備高潤滑性與高熱傳導性的生質金屬加工油配方,實廠測試結果能大幅提升其加工良率及增加切削工具使用壽命,且生質配方不含毒性或易過敏成分,顯著改善車間勞工暴露與過敏問題;生質原料亦可被視為碳中和材料。陳教授研究團隊持續開發後續廢液處理之整體解決方案,藉此建立從棕櫚油到蘋果供應鏈所需的高階金屬產品加工產業之循環經濟模式。


  隨著全球氣候變遷、淨零碳排、社會責任議題持續挑戰全球企業營運,企業推動永續已經不是加分題,而是核心競爭力的決勝點。因此,透過市場力量支持善盡企業社會責任ESG(環境Environmental、社會Social、公司治理Governance;簡稱ESG)實踐的企業,將有助於達到永續與韌性社會的強化。在此全球趨勢發展,臺灣產官學研單位累積相對研發能量,提出具市場競爭力的新創產品與服務,厚植企業ESG策略優勢。

  陳奕宏教授研發團隊以棕櫚到蘋果的循環經濟為發想命題,結合過去數十年累積生質油脂加工與製程強化技術,開發生質金屬加工油提升其高階產品之良率、創造產品差異化、ESG整體解決方案,藉此建立從棕櫚油田到蘋果等大廠供應鏈,所需的高階金屬產品加工產業之循環經濟模式(圖一)。

圖一:北科大價創計畫陳奕宏教授海碁科技新創團隊開發生質配方之高階金屬加工油
圖一:北科大價創計畫陳奕宏教授海碁科技新創團隊開發生質配方之高階金屬加工油 

 

  以電腦數值控制(Computer numerical control, CNC)工具機進行客製化與特殊性能材質之金屬加工,已逐漸成為主流,以符合求快、求準、求好的市場口味。雖然,CNC工具機適合少量或中量高品質精密零組件生產,也較能適應多樣不同產品的生產。然而,要達到快速生產出具高良率之高階精密特用零組件的目標,除需依賴更快速的鑽頭與精準控制的機台外,亦需要高階金屬加工油等液態工具的創新突破,才能與工具機配搭使用更相得益彰。

   陳教授研發團隊透過價創計畫開發具備高潤滑性與高熱傳導性的生質金屬加工油配方,並成立衍生新創公司-海碁科技股份有限公司。生質油脂的分子鏈一端有極性的油性分子,其對金屬有很強的吸附能力,因此能均勻包覆、附著於金屬表面,形成低摩擦係數的一層油膜,作為水基切削液之基礎油,也容易產生良好的乳化分散效果。實廠驗證結果顯示生質金屬加工液能大幅提升其加工良率及切削工具使用壽命,故能降低生產成本和提高生產力,特別適合蘋果供應鏈等高階金屬產品加工(包含並不限於鋁鎂合金、鈦鎳合金、不鏽鋼等)。

  此外,所開發本質安全(Inherently safer)型配方不含任何致癌或潛在致癌成分,且穩定不易揮發,能顯著改善勞工作業環境之惡臭暴露與皮膚過敏問題,減緩製造業缺工問題、促進職場友善實踐;亦能同時降低廢液處理支出與能資源循環整體解決方案服務,有助提升企業永續競爭力(圖二)。

  生質原料具有碳中和特性,生質成分佔比例越高減碳效益越高,且生質配方具有高生物可分解性,能避免傳統礦物油系切削廢液難以生物處理的問題。陳教授團隊持續研發後續廢液處理之配套解決方案,例如使用超重力減壓蒸餾濃縮、生質油分餾、厭氧消化程序等,致力發展從棕櫚油到蘋果供應鏈相關的高階金屬加工產業之循環經濟模式。

圖二:海碁生質金屬切削液具高潤滑性與高熱傳導性,且顯能著改善車間惡臭與勞工過敏問題
圖二:海碁生質金屬切削液具高潤滑性與高熱傳導性,且顯能著改善車間惡臭與勞工過敏問題  

 

 延伸閱讀-科技部(科技大觀園) 

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