Το «βρόμικο» μυστικό της βιομηχανίας των τσιπ
Aπό τη Michal Lev-Ram
Στις 24 σεπτεμβρίου 2021, η Intel θεμελίωσε δύο νέα εργοστάσια στην Αριζόνα των ΗΠΑ. Πρόκειται για δύο από τα πολλά που εγείρονται στη χώρα με σκοπό την κάλυψη της απύθμενης ζήτησης για τσιπ. Με φόντο τη σκόνη, το ατσάλι και τις μπουλντόζες, ο διευθύνων σύμβουλος της εταιρείας, Pat Gelsinger, ανέβηκε στο βήμα και απευθύνθηκε στο συγκεντρωμένο πλήθος. «Δεν είναι φοβερό;» είπε δείχνοντας το τεράστιο εργοτάξιο πίσω του. «Αν νομίζετε πως δεν σας ενθουσιάζει, ελέγξτε τον σφυγμό σας».
Τα σχέδια της Intel για το campus της κοντά στο Φοίνιξ είναι αξιοσημείωτα: Ο τεχνολογικός γίγαντας αναμένεται να «ρίξει» 20 δισεκατομμύρια δολάρια με την υπόσχεση ότι οι υπό ανέγερση μονάδες, που αποκαλεί «fabs», θα δημιουργήσουν χιλιάδες θέσεις εργασίας, ενισχύοντας παράλληλα την ικανότητά του να παράγει ημιαγωγούς για προϊόντα όπως οι προσωπικοί υπολογιστές και οι διακομιστές.
Ωστόσο υπάρχει και μια άλλη, σκοτεινή πλευρά. Τα νέα εργοστάσια θα μπορούσαν να επιδεινώσουν την κλιματική κρίση, να καταστρέψουν το περιβάλλον με χημικές ουσίες και να εξαντλήσουν τους υδροφόρους ορίζοντες. Να γιατί: Παρότι τα τσιπ κατασκευάζονται σε «καθαρά δωμάτια», η παραγωγή τους είναι αρκετά «βρόμικη».
ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΣΤΟ ΚΛΙΜΑ: Τα εργοστάσια τσιπ χρησιμοποιούν τεράστιες ποσότητες νερού και ηλεκτρισμού.
Η ανάπτυξη ηλεκτρονικών δομικών στοιχείων (σε μέγεθος νυχιού) είναι μια πολύπλοκη και ενεργοβόρος διαδικασία. Μάλιστα, σύμφωνα με τον πάροχο διαχείρισης ενέργειας Schneider Electric, οι μεγάλες βιομηχανικές μονάδες καταναλώνουν έως και 100 μεγαβατώρες περισσότερο απ’ ό,τι τα διυλιστήρια πετρελαίου ή οι βιομηχανίες αυτοκινήτων. Κάθε μονάδα παραγωγής ημιαγωγών καταναλώνει πάνω από ένα εκατομμύριο γαλόνια νερού καθημερινά, ενώ παράγει χιλιάδες τόνους χημικών αποβλήτων ετησίως.
Εύλογα οι κίνδυνοι για το περιβάλλον εντείνονται. Η νέα τεχνολογία που χρησιμοποιείται για την κατασκευή τσιπ απαιτεί περισσότερη ενέργεια και ως εκ τούτου αποτελεί ακόμη μεγαλύτερη πηγή εκπομπών άνθρακα. Συνεπώς, παρά την πρόοδο της βιομηχανίας όσον αφορά την καθαρότερη παραγωγή, απομένει να γίνει πολλή δουλειά.
Σίγουρα, το onshoring της παραγωγής τσιπ έχει πολλά πλεονεκτήματα, συμπεριλαμβανομένων της ενίσχυσης των αλυσίδων εφοδιασμού και της ασφάλειας των ΗΠΑ. Σημειώνεται πως αυτός ήταν ένας από τους δεδηλωμένους στόχους της ομοσπονδιακής κυβέρνησης σε ό,τι αφορά την εφαρμογή του Νόμου CHIPS και Επιστήμης, που υπογράφηκε από τον Πρόεδρο Μπάιντεν το 2022.
Βάσει της νέας νομοθεσίας, εγκρίθηκαν επιδοτήσεις και φοροαπαλλαγές 53 δισεκατομμυρίων δολαρίων, ως κίνητρα στις εταιρείες ημιαγωγών να επενδύσουν σε έρευνα και παραγωγή εγχωρίως. Μέχρι στιγμής αυτό φαίνεται να λειτουργεί.
Από τότε που θεσπίστηκε ο Νόμος CHIPS αρκετοί κατασκευαστές έχουν δεσμεύσει δισεκατομμύρια δολάρια για τη θεμελίωση εργοστασίων. Εκτός από τις υπό έγερση μονάδες της στην Αριζόνα, η Intel έχει ξεκινήσει να φτιάχνει fabs στο Οχάιο. Η δε ταϊβανέζικη TSMC, η οποία είναι ο σημαντικότερος προμηθευτής επεξεργαστών της Nvidia, επεκτείνεται επίσης στην Αριζόνα εγείροντας εργοστάσια αξίας 40 δισεκατομμυρίων δολαρίων – πρόκειται για μία από τις μεγαλύτερες ξένες επενδύσεις στην ιστορία των ΗΠΑ. Και ο κατασκευαστής τσιπ μνήμης Micron έχει σχέδια για ένα τεράστιο εργοστάσιο στο Μπόιζ, όπου εδρεύει.
Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι ο κλάδος υποστηρίζει τον Νόμο CHIPS. Αλλά αυτή η επέκταση έχει κόστος. Τόσο η Intel όσο και οι ανταγωνιστές της αναγκάζονται να ενωθούν για να γίνουν πιο καθαροί. Σε τελική ανάλυση, θα επωφεληθούν από την εκμετάλλευση των οικονομικών μέτρων της κυβέρνησης και την επίτευξη των φιλόδοξων στόχων βιωσιμότητας που έχουν θέσει για τις εταιρείες τους. Η Intel, για παράδειγμα, έχει δεσμευτεί να έχει μηδενικές εκπομπές άνθρακα έως το 2040.
1 εκ. γαλόνια νερού χρησιμοποιούνται ημερησίως από ένα εργοστάσιο τσιπ.
Γι’ αυτό τον Νοέμβριο του 2022, λίγους μόλις μήνες μετά την υπογραφή του Νόμου CHIPS, στον κλάδο των ημιαγωγών δημιουργήθηκε μια νέα ομάδα από 60 μέλη που στοχεύει στην επιτάχυνση της μείωσης των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου.
«Δεν μπορούμε να το κάνουμε μόνοι μας» λέει ο Todd Brady, επικεφαλής Βιωσιμότητας της Intel. Σύμφωνα με τον Brady, οι εκπομπές άνθρακα της εταιρείας κορυφώθηκαν το 2006 και έκτοτε μειώνονται χάρη στην αυξανόμενη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Σε παγκόσμιο επίπεδο, η Intel λαμβάνει πλέον το 93% της ηλεκτρικής της ενέργειας από «καθαρές» πηγές όπως η ηλιακή και η αιολική.
Ωστόσο, οι ενεργειακές απαιτήσεις είναι τεράστιες. Μία μελέτη του 2020 με τίτλο Chasing Carbon: The Elusive Environmental Footprint of Computing διαπίστωσε ότι η κατασκευή τσιπ ήταν υπεύθυνη για την πλειονότητα της παραγωγής άνθρακα μιας καταναλωτικής ηλεκτρονικής συσκευής σε σχέση με τη χρήση σε ολόκληρο τον κύκλο ζωής της.
«Τα νεότερα μοντέλα συνοδεύονται από ακόμη μεγαλύτερες ενεργειακές απαιτήσεις» λέει η ερευνήτρια και συν-συγγραφέας της μελέτης, Carole-Jean Wu, σε συνέντευξή της στο Fortune.
Η Intel και οι ανταγωνιστές της έχουν πολλούς λόγους για να συνεχίσουν να μειώνουν το αποτύπωμα άνθρακα. Ενώ οι περισσότεροι κόμβοι ημιαγωγών στις ΗΠΑ καλωσορίζουν τις επενδύσεις τους, οι τοπικές κοινότητες και οι οργανισμοί ανησυχούν για τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
Η χρήση του νερού προκαλεί ιδιαίτερη ανησυχία, ειδικά σε περιοχές των ΗΠΑ όπως η Αριζόνα, όπου δεν είναι άφθονο. Τα τσιπ πρέπει να ξεπλένονται με καθαρό νερό, εκτός από το νερό που χρησιμοποιείται για την ψύξη του εξοπλισμού, όπως στα κέντρα δεδομένων.
***100 μεγαβατώρες καταναλώνονται από τα μεγάλα εργοστάσια.
Εν προκειμένω αξίζει να σημειωθεί ότι εταιρείες όπως η Intel έχουν σημειώσει πρόοδο, με αυξανόμενο ποσοστό του νερού να ανακυκλώνεται μετά τον καθαρισμό. Η Intel λέει ότι έχει ήδη φτάσει σε «net-positive χρήση υδάτινων πόρων» στις ΗΠΑ και την Ινδία και θα πετύχει τον ίδιο στόχο σε όλες τις χώρες όπου δραστηριοποιείται έως το 2030. Για την επίτευξη του στόχου της, συνεργάζεται με μη κερδοσκοπικούς οργανισμούς. Επίσης, βοηθώντας τις τοπικές κοινότητες να χρησιμοποιούν το νερό πιο αποτελεσματικά, αντισταθμίζει τους υδάτινους πόρους που χάνονται.
Ωστόσο χρειάζεται πολλή δουλειά για να καταλήξουμε σε μια πιο «πράσινη» χημεία για την κατασκευή τσιπ, καθώς πολλές βλαβερές χημικές ουσίες, αφού χρησιμοποιηθούν, διοχετεύονται στην ατμόσφαιρα. Στο campus της Intel στην Αριζόνα, όπου οι νέες εγκαταστάσεις είναι ακόμη ημιτελείς, η εταιρεία εκπέμπει ήδη περίπου δύο τόνους επικίνδυνων ατμοσφαιρικών ρύπων ανά τρίμηνο.
Ο Brady της Intel λέει ότι αυτός είναι ένας τομέας στον οποίο μια συντονισμένη προσπάθεια από ολόκληρο τον κλάδο θα μπορούσε να κάνει τη διαφορά, προκειμένου να βρεθούν εναλλακτικές για τις επιβλαβείς χημικές ουσίες. Αυτό, λέει, είναι το πιο βρόμικο κομμάτι της κατασκευής τσιπ. Και ο Νόμος CHIPS, με όλα του τα κίνητρα για μεγαλύτερη και ταχύτερη παραγωγή, καθιστά πιο κρίσιμο για τους κατασκευαστές την ανάληψη δράσης για τη μείωση της χρήσης χημικών ουσιών που συμβάλλουν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου.
«Θέσαμε τους στόχους μας για το 2040 γνωρίζοντας ότι θα επεκταθούμε» λέει ο Brady. «Θα απαιτηθεί πολλή δουλειά».
*Το άρθρο δημοσιεύεται στο νέο τεύχος του Fortune Greece που κυκλοφορεί από την Παρασκευή 22/03 στα περίπτερα.
**COURTESY OF INTEL CORPORATION
***ΠΗΓΗ: INTEL / SCHNEIDER ELECTRIC
