Ci stiamo muovendo abbastanza velocemente sulla sostenibilità dei semiconduttori?

Continuiamo ad affrontare un paradosso: i chip semiconduttori sono necessari per supportare la digitalizzazione e la transizione della società verso energia e trasporti a basse emissioni di carbonio. Allo stesso tempo, la produzione di semiconduttori richiede un uso intensivo di risorse ed energia. I miglioramenti in termini di efficienza rappresentano una parte della soluzione, ma non possono portarci lontano. C’è del lavoro da fare per raggiungere la sostenibilità dei semiconduttori.

Cosa deve fare la nostra industria per ridurre le emissioni assolute di gas serra (GHG) a un livello compatibile con un aumento di 1,5°C della temperatura globale? Le risposte indicano sfide significative. Siamo disposti e in grado di cambiare completamente alcuni dei nostri processi? Questo resta da vedere.

Dove siamo

SEMI Consorzio per il clima dei semiconduttori (SCC) sta riunendo l’industria per discutere le questioni ambientali. A novembre 2023, 88 aziende hanno aderito come membri. Il rapporto 2023 della SCCtrasparenza, ambizione e collaborazione: portare avanti l’agenda climatica della catena del valore dei semiconduttoridelinea la situazione attuale e le opportunità di miglioramento.

Come rileva il rapporto, le aziende più grandi lavorano da anni per ridurre le emissioni di gas serra, aumentare l’uso di fonti energetiche rinnovabili e migliorare la gestione dell’acqua e dei rifiuti. I sistemi di recupero dell’acqua sono affermati in tutto il settore e continuano a migliorare.

Tuttavia, i progressi non sono abbastanza rapidi. Anche se le aziende riuscissero a ottenere le riduzioni delle emissioni promesse, l’industria non è in grado di raggiungere gli obiettivi scientifici di un aumento della temperatura globale di 1,5°C. Le emissioni assolute continuano ad aumentare, in gran parte a causa della crescita del settore. Non si prevede che diminuiranno almeno fino al 2030.

Mi congratulo con SEMI per aver riunito le aziende per collaborare su iniziative di sostenibilità. La consapevolezza è uno dei primi passi; il rapporto illustra come stanno le cose. Tutti nel settore dovrebbero leggerlo e considerare come la propria azienda può affrontare le proprie carenze in una qualsiasi delle aree evidenziate dal rapporto.

La sensibilizzazione e il dibattito sono però solo i primi passi. Abbiamo bisogno di un’azione più aggressiva. Abbiamo bisogno che tutte le aziende lungo tutta la catena di fornitura investano nei miglioramenti. Ciò richiederà cambiamenti nella progettazione, nei materiali e nei processi, aumentando la spesa in ricerca e sviluppo. Tali spese devono essere viste come investimenti nel futuro delle aziende, del nostro settore e della società.

Guardando al progresso

Come hanno sottolineato il rapporto SCC e altre analisi, l’uso dell’energia è il cambiamento che farà la differenza maggiore. Ciò include il passaggio all’elettricità rinnovabile per alimentare fabbriche e altri impianti di produzione e la riduzione del consumo di energia. Molte aziende lo stanno già facendo.

Alcuni obiettivi, tuttavia, sembrano eccessivamente modesti. Ad esempio, secondo il suo ultimo rapporto sulla sostenibilità, ASE si impegna a ridurre il consumo energetico annuo di “oltre il 2%” entro il 2030. Possiamo guardare a questo e chiederci perché non possono fare di più. C’è di più nella storia, però. Nel 2022, l’87% delle strutture dell’azienda ha utilizzato energia rinnovabile.

ASE prevede di più che raddoppiare la percentuale della propria energia proveniente da fonti rinnovabili. Questo è incoraggiante, ma il punto di partenza è il 19%. Alcune aziende – Intel, Samsung e altre – utilizzano già il 100% di fonti rinnovabili. Ma molti sono molto indietro. Ci vorrà molto per portare l’intero settore al 100%.

Questo è solo un esempio. Potrei esaminare i rapporti sulla sostenibilità e raccoglierne altre dozzine. Il risultato è che le aziende si stanno adoperando per fissare obiettivi e riferire sui progressi compiuti verso di essi. Allo stesso tempo, gli obiettivi potrebbero essere più aggressivi per incoraggiare cambiamenti rivoluzionari piuttosto che miglioramenti incrementali.

Abbiamo le mani legate?

L’industria dei semiconduttori si trova ad affrontare limitazioni fondamentali nella transizione verso l’energia rinnovabile e nella rimozione dei gas con un elevato potenziale di riscaldamento globale (GWP) dal processo di produzione. Le fonti elettriche intermittenti come il solare e l’eolico devono essere combinate con lo stoccaggio dell’energia o altre fonti di backup. Le nazioni insulari hanno un’area territoriale limitata per lo sviluppo dell’energia solare. Ma potrebbero anche non utilizzare tutte le risorse a loro disposizione.

I gas di processo rimangono una delle principali fonti di emissioni Scope 1. Ci sono alcune applicazioni in cui esistono alternative e molte in cui attualmente non ne esistono. Le tecniche di abbattimento limitano il rilascio di questi gas nell’atmosfera, ma non sono infallibili. Una piccola percentuale di gas fuoriesce ancora. Il percorso da seguire per eliminare i gas più nocivi non è chiaro. Ma questo non significa che dobbiamo arrenderci.

La maggior parte delle emissioni di gas serra associate ai prodotti del nostro settore si verificano durante l’uso. Non possiamo influenzare direttamente il modo in cui gli utenti finali alimentano i loro computer, data center o automobili. Ma possiamo progettare chip e pacchetti di semiconduttori che siano quanto più efficienti possibile dal punto di vista energetico. Possiamo anche supportare il miglioramento delle energie rinnovabili nei paesi in cui operano le nostre strutture. Ciò potrebbe derivare dall’acquisto di crediti o dall’investimento nella costruzione di infrastrutture per l’energia rinnovabile.

Un punto del rapporto SEMI che le persone potrebbero aver trascurato è l’appello al patrocinio. I produttori, soprattutto nei paesi asiatici dove l’energia rinnovabile è limitata ma anche altrove, dovrebbero sostenere l’espansione delle opzioni di elettricità a basse emissioni di carbonio. Se la domanda c’è, è più probabile che l’offerta segua.

Le aziende più piccole stanno facendo progressi

Le azioni delle aziende più piccole, quelle con meno di 1.000 dipendenti, non sempre fanno notizia. Il nostro settore ha bisogno che queste aziende, molte delle quali producono materiali e componenti che contribuiscono alle emissioni Scope 3 dei principali leader del settore, facciano un passo avanti. Fortunatamente, alcuni stanno spostando la sostenibilità più in alto nella lista delle priorità.

Namicaad esempio, sta investendo in parchi solari in Giappone e prevede di costruire una tettoia solare sul parcheggio della sua nuova sede centrale. Scienza della birra acquista abbastanza crediti per l’energia eolica da coprire tutto il consumo di energia presso le sue strutture negli Stati Uniti. Il consumo di elettricità dell’azienda è rimasto costante nonostante la crescita.

Namics e Brewer Science sono tra i fornitori di materiali che riferiscono sulle emissioni di gas serra, sul consumo energetico e sulla gestione dell’acqua e dei rifiuti. Abbiamo bisogno di più dati, insieme a sforzi concertati per promuovere obiettivi basati sulla scienza, da parte di tutti i fornitori del settore.

Il percorso da seguire

L’aumento dell’efficienza energetica e la transizione verso le energie rinnovabili sono le leve più facili da manovrare e faranno la differenza più rapidamente. Dobbiamo anche investire in cambiamenti nei materiali e nei processi. Il viaggio durerà anni o forse decenni. Ci sono modi per accelerarlo. Ciò include il sostegno a startup promettenti che stanno innovando in settori come il recupero dei rifiuti, i nuovi materiali e l’efficienza energetica.

Disaccoppiare la crescita economica dal consumo di energia e risorse è qualcosa che il nostro settore dovrà abbracciare. Non è facile, soprattutto di fronte a valutazioni di materialità che mostrano che le questioni ambientali restano indietro rispetto alle preoccupazioni economiche. Ciò può far sì che la riduzione delle emissioni di gas serra e una migliore gestione dei rifiuti non vengano percepite come priorità immediate. A meno che i clienti non si preoccupino abbastanza profondamente dei risultati di sostenibilità dei loro fornitori, è probabile che il cambiamento non avvenga abbastanza velocemente. Alcune aziende si dimostrano proattive e condividono i propri progressi. Speriamo che altri si uniscano.

Questo articolo è apparso per la prima volta nell’Annuario 3D InCites 2024. Trovate il problema completo qui.