Las tecnologías innovadoras están reduciendo el impacto medioambiental de un sector que hace un uso intensivo del agua y que resulta esencial para la economía moderna, señala Justin Winter, gestor senior del BNP Paribas Aqua.
Los semiconductores son esenciales para la economía moderna, ya que se utilizan en múltiples ámbitos, desde la computación en la nube a la gestión de los sistemas de los vehículos. Sin embargo, su fabricación exige un gran consumo de agua. Con la rápida expansión de la fabricación de semiconductores en todo el mundo, la reducción del consumo de agua en los procesos es esencial para aumentar la sostenibilidad y la capacidad de resistencia del sector.
La inversión en nuevas fábricas de semiconductores está aumentando con fuerza para satisfacer la demanda creciente y, en el marco de la tendencia de relocalización, está afectando a ciertas industrias estratégicas. Tras haber registrado una media de 93.000 millones de dólares entre 2017 y 2020, se prevé que la inversión mundial anual en fábricas de semiconductores se sitúe, de media, en 147.000 millones de dólares entre 2021 y 2024 (fuente: Bloomberg, 2023; Barclays Research).
Este fuerte incremento de la inversión se traduce en una mayor capacidad de fabricación de chips. A su vez, también aumenta la demanda de agua: se calcula que el sector mundial de los semiconductores utiliza 1,2 millones de megalitros de agua al año. Se necesitan grandes volúmenes de agua ultrapura para limpiar las obleas de silicona que llevan los chips y para mantener el entorno limpio.
Aumento de la inversión en el tratamiento y la reutilización de aguas residuales
La necesidad de contar con un suministro seguro de agua y la posibilidad de ahorro de costes están impulsando la inversión en el tratamiento y la reutilización de aguas residuales por parte de los fabricantes de semiconductores. Las consideraciones medioambientales de los distintos países también constituyen un factor importante: muchas fábricas de semiconductores se sitúan en áreas con riesgo de escasez de agua, como Taiwán, Corea del Sur y ciertas partes de Estados Unidos.
Por ejemplo, TSMC, el mayor fabricante de chips del mundo, tiene previsto construir una planta de reciclaje de agua en una nueva fábrica de semiconductores en Arizona, destinada a satisfacer el 65% de las necesidades de la instalación. La compañía taiwanesa se ha propuesto aumentar su tasa de reutilización del agua en más del 30% de aquí a 2030 en todas sus operaciones, con respecto a los niveles registrados en 2010. La empresa surcoreana SK Hynix se ha propuesto triplicar dicha tasa en 2030 frente a los niveles de 2019[1].
Las tecnologías innovadoras pueden hacer que las aguas residuales tratadas se utilicen para alimentar los sistemas de agua ultrapura que intervienen en el proceso de fabricación de chips. Los flujos de residuos contienen muchos contaminantes que son muy difíciles de eliminar.
Para evitarlo, las fábricas de semiconductores separan los flujos de aguas residuales para aplicar tratamientos individualizados, en lugar de tratar de forma combinada un único flujo. TSMC, por ejemplo, divide los flujos de efluentes en 38 categorías (frente a las 10 de 2001) y utiliza 13 trenes de tratamiento de aguas residuales específicos.
Se necesitan más soluciones especializadas
Un tratamiento más riguroso ofrece la posibilidad de realizar un control exhaustivo de las aguas residuales y de ofrecer soluciones de análisis digital que se dirijan a componentes concretos, así como sensores que pueden detectar la presencia de iones específicos.
A medida que aumenta la producción mundial de semiconductores, se necesitarán soluciones especializadas que permitan aumentar la tasa de reciclaje de agua en las fábricas con el fin de satisfacer la demanda del sector de capacidad operativa y reducción de costes.
Al reducir el impacto medioambiental negativo del consumo de agua, especialmente en las regiones con mayores problemas de agua, estas tecnologías también contribuyen a que el sector, que representa un sector crítico de rápido crecimiento, se adapte mejor a la transición hacia una economía más sostenible.
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[1] Las compañías se mencionan únicamente a efectos ilustrativos e informativos. Dicha mención no constituye una recomendación de inversión.
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