Чип индустрията има колосален проблем със замърсяването

Компютърните чипове може да са в недостиг, но въглеродните емисии на полупроводниковата индустрия са в изобилие. Малките парченца силиций са жизненоважни в днешните технологично базирани икономики, но тяхното въздействие върху планетата невинаги е положително, пише CNBC.

За производството на чипове, намиращи се в почти всичко – от бойни самолети и коли до чайници и звънци – са необходими огромни количества енергия. Миналата година изследователи от Харвардския университет изчислиха, че създаването на компонентите има по-голям въглероден отпечатък от този на самите електронни устройства.

Една част от необходимата енергия идва възобновяеми източници, но по-голямата е от изкопаеми горива като въглища и газ. Някои производители на чипове сега отделят повече въглерод от добре познатите производители на автомобили, се посочва в анализа.

Енергийно интензивни процеси

Няколко аспекта от производствения процес на полупроводници изискват огромни количества енергия, според анализатора на Forrester Глен О’Донъл. На първо място е необходимостта от силиций – той се взема под формата на пясък, който след това се разтапя, пречиства и превръща в „пръчки“.

Пещите [необходими] за това са изключително енергоемки.“

След това пръчките от пречистен силиций се „нарязват като деликатесно месо на тънки вафли“, върху които се изграждат чипове, обяснява още О’Донъл. Върху тях се наслояват различни други материали в поредица от стъпки, за които е нужно енергоемко оборудване – дифузионни пещи, йонни имплантатори и плазмени машини за ецване.

Някои от тях работят на много високи температури. Дифузионните пещи, например, се ползват при до 1000 градуса по Целзий.

Тайванската следа

Повечето от световните чипове се произвеждат в Азия, като Тайван е ядрото на индустрията. Там е гигантът Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, която произвежда повече чипове от всяка друга компания в света. Тя е водещ играч на пазара, произвеждащ компоненти за Apple и Tesla.

Юнг-Джен Чен, изследовател на Greenpeace в Тайван, който ръководи корпоративния екип на благотворителната организация за климата, каза пред CNBC, че компанията отделя повече въглерод от всеки друг производител на чипове.

Тя „много по-напред [от] другите“ и ежегодно ползва повече електроенергия от цял Тайпе, столицата на Тайван, отбелязва от Greenpeace.

Според изчисленията TSMC е отделила 6 милиона тона въглерод през 2017 г., 8 милиона тона през 2019 г. и 15 милиона през 2020 г. През последните няколко години емисиите на парникови газове на TSMC изпревариха тези на автомобилния гигант GM, по данни на Bloomberg.

Анализаторът на Gartner Алън Присли отбелязва, че е важно да се сравнят емисиите на полупроводниковата индустрия с емисиите на други индустрии като логистика, авиация и корабоплаване.

В този ред на мисли емисиите на TSMC „все още се увеличават бързо поради постоянното разширяване“ на дейността, посочва Чен. Всъщност гигантът е в процес на създаване на огромни нови фабрики в Тайван и Аризона. Тези многомилиардни съоръжения ще увеличат предлагането на чипове, но също така и количеството електроенергия, която TSMC използва.

Зелен преход

„Ключът за намаляването на въглеродните емисии е в преминаването към източници на чиста енергия“, каза Чен, добавяйки, че производителите на чипове изглеждат нетърпеливи да направят това възможно най-скоро.

След TSMC, Samsung и Intel са следващите най-големи емитенти в полупроводниковата индустрия. „Както при повечето индустрии, въглеродният отпечатък се влияе от размера на бизнеса“, обясни Пресли.

Емисиите ще се увеличават с размера и броя на фабриките, така че колкото по-голям е продавачът, толкова по-голям ще бъде неговият въглероден отпечатък.

Представителите на индустрията дават заявки, че предприемат действия, с които да опитат да намалят емисиите си, докато увеличават дейността си. Обещанията идват в ключов момент, когато светът гледа към срещата на върха COP26, посветена на климата.

Това лято TSMC обяви, че иска да постигне нетни нулеви емисии до 2050 г. Също така планира до края на сегашното десетилетие вече да използва толкова възобновяема енергия, че тя да покрива 40% от нуждите му. Експертите посочват, че това няма да е лесно предвид енергийния микс на Тайван, където над 90% от първичната енергия през 2019 г. е от изкопаеми горива. 

В момента TSMC използва 4.8% от общата мощност на Тайван и цифрата се очаква да нарасне до 7.2% през 2022 г., според Greenpeace.

Samsung и Intel 

Заводите за чипове на Samsung отделиха 12.9 милиона тона CO2 еквиваленти през 2020 г. – количество, което ги прави вторият по големина въглероден емитер в полупроводниковата индустрия. Затова от компанията полагат усилия да оптимизират технологиите и материалите, които използват в процеса, така че да станат по-екологични. 

Samsung не е обявила официално кога планира да стане въглеродно неутрална, но фирмата е критична част от визията на Южна Корея за постигане на неутралитет до 2050 г. 

Съперникът Intel пък вече бе похвален за намаляването на въглеродните си емисии през последните години. През 2020 г. компанията произведе 2.88 милиона тона CO2 еквивалент, въпреки че консумира 10.6 милиарда киловатчаса енергия в световен мащаб. 

Компанията обаче има стратегия за намаляването на използваната енергия. Дори през 2020 г. 82% от консумацията е от „зелени“ източници – слънчеви и геотермални. Чрез няколко проекта през миналата година производителят е успял да спести 161 милиона kWh енергия. Тази година прогнозата е за допълнителни 125 милиона kWh, посочват от Intel. 

Абишур Пракаш, геополитически стратег в Центъра за иновации на бъдещето, каза пред CNBC, че превръщането на обещанията в практика ще бъде трудната част. Той дава пример с ангажиментите на компаниите като Apple да бъдат 100% „зелени“ – това според него означава и такива да бъдат и играчите по веригата на доставки.

Това няма да е лесно.”