TSMC, Samsung e Intel tienen una enorme huella de carbono

Un hombre pasa junto al logotipo de TSMC en la sede de la empresa en Hsinchu, Taiwán.

Sam Yeh | AFP | imágenes falsas

Los chips de computadora pueden escasear, pero las emisiones de carbono de la industria de los semiconductores son abundantes.

Los pequeños trozos de silicio son vitales en las economías impulsadas por la tecnología de hoy, pero su impacto en el planeta no siempre es positivo.

Se requieren grandes cantidades de energía para fabricar los chips que se encuentran debajo del capó de todo tipo de artículos, desde aviones de combate y automóviles, hasta hervidores de agua y timbres.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Harvard escribió en 2020 que la fabricación de chips “representa la mayor parte de la producción de carbono” de los dispositivos electrónicos.

Si bien parte de esta energía proviene de fuentes renovables, gran parte proviene de combustibles fósiles como el carbón y el gas, y algunos fabricantes de chips ahora emiten más carbono que los fabricantes de automóviles conocidos..

Procesos intensivos en energía

Varios aspectos del proceso de producción de semiconductores requieren grandes cantidades de energía, según el analista de Forrester Glenn O’Donnell.

Para empezar, los fabricantes de chips necesitan tomar silicio en bruto (es decir, arena), fundirlo, purificarlo y luego “cultivar” las “varillas de silicio”, dijo O’Donnell a CNBC. “Los hornos [needed] para hacer esto se necesita mucha energía “, dijo.

Luego, las varillas de silicio purificado se “cortan como carne de charcutería en finas obleas”, sobre las que se construyen chips, agregó O’Donnell.

Varios materiales se colocan en capas sobre las obleas en una serie de pasos que utilizan equipos que consumen mucha energía. Los hornos de difusión, los implantadores de iones y las máquinas de grabado por plasma necesitan cantidades considerables de energía, dijo O’Donnell, y agregó que algunos requieren temperaturas muy altas.

Los hornos de difusión, por ejemplo, funcionan a una temperatura de 1200 a 2000 grados Fahrenheit y las obleas permanecen en ellos durante horas para cambiar las características de la superficie del silicio.

El gigante de los chips de Taiwán

La mayoría de los chips del mundo se fabrican en Asia, y Taiwán es un foco de actividad particular gracias a la presencia de Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, que produce más chips que cualquier otra empresa en todo el mundo.

Yung-Jen Chen, un investigador de Greenpeace en Taiwán que lidera el equipo corporativo climático de la organización benéfica, dijo a CNBC que la compañía emite más carbono que cualquier otro fabricante de chips. Está “muy por delante [of] otros “, dijo.

La empresa con sede en Hsinchu, que fabrica chips para empresas como Apple y Tesla, usa más electricidad cada año que la capital de Taiwán, Taipei, según Greenpeace.

Como resultado de su consumo de energía, TSMC emitió 6 millones de toneladas de carbono en 2017, 8 millones de toneladas en 2019 y 15 millones en 2020. En los últimos años, las emisiones de gases de efecto invernadero de TSMC han superado a las del gigante automotriz GM, según a los datos de Bloomberg.

Alan Priestley, analista de Gartner, dijo que es importante comparar las emisiones de la industria de semiconductores con las emisiones de otras industrias como la logística, la aviación y el transporte marítimo.

Las emisiones de TSMC, que se comparten en sus informes anuales de sostenibilidad, “siguen aumentando rápidamente debido a la expansión constante”, dijo Chen.

De hecho, TSMC está en proceso de establecer enormes fábricas nuevas en Taiwán y Arizona. Si bien estas instalaciones multimillonarias aumentarán el suministro de chips, también aumentarán la cantidad de electricidad que utiliza TSMC.

Cambio a las energías renovables

“Para reducir las emisiones de carbono, cambiar las fuentes de electricidad a energía limpia es la clave”, dijo Chen, y agregó que los fabricantes de chips están “ansiosos” por hacer esto lo antes posible.

Después de TSMC, Samsung e Intel tienen la siguiente mayor huella de carbono en la industria de los semiconductores, dijo Priestley. “Como ocurre con la mayoría de las industrias, la huella de carbono se ve afectada por el tamaño de la empresa”, explicó. “Las emisiones aumentarán con el tamaño y la cantidad de fábricas, por lo que cuanto más grande sea el semi-vendedor, mayor será su huella de carbono”.

Los pesos pesados ​​de la industria le dijeron a CNBC que están tomando medidas para tratar de garantizar que reducen sus emisiones a medida que amplían sus operaciones.

Las promesas se producen mientras el mundo mira para ver con qué se comprometen los primeros ministros y presidentes en la conferencia climática COP26 en Glasgow, Reino Unido.

Este verano, TSMC anunció que quiere alcanzar emisiones netas cero para 2050. También se ha fijado el objetivo de alcanzar el 40% del uso de energía renovable en toda la empresa para 2030.

Eso no será fácil dada la composición de la combinación energética de Taiwán. En 2019, el 91,5% de la energía primaria de Taiwán fue generada por combustibles fósiles, según datos del informe Statistical Review of World Energy de BP.

TSMC actualmente utiliza el 4,8% de la producción total de energía de Taiwán y la cifra aumentará al 7,2% en 2022, según Greenpeace.

Nina Kao, portavoz adjunta de TSMC, le dijo a CNBC que la compañía planea comprar más energía renovable y créditos de carbono. También busca mejorar la eficiencia de los equipos en sus fábricas e implementar más proyectos de conservación de energía.

En julio de 2020, TSMC firmó un acuerdo de 20 años con Orsted para comprar la producción completa de dos parques eólicos marinos en desarrollo frente a la costa oeste de Taiwán.

Samsung e Intel

Las plantas de chips de Samsung emitieron 12,9 millones de toneladas de equivalentes de CO2 en 2020, lo que las convierte en el segundo mayor emisor de carbono en la industria de los semiconductores.

“Estamos evaluando constantemente el impacto ambiental de las emisiones de GEI (gases de efecto invernadero) en todo el ciclo de fabricación”, dijo un portavoz de la compañía a CNBC, y agregó que la empresa está optimizando tecnologías de proceso y materiales como parte de un esfuerzo para crear sus chips en de una manera ecológica. Samsung no ha anunciado formalmente su propio objetivo de cero neto, pero la empresa es una parte fundamental de la visión de Corea del Sur de convertirse en carbono neutral para 2050.

Su rival Intel ha sido elogiado por reducir sus emisiones de carbono en los últimos años.

En 2020, la compañía produjo 2,88 millones de toneladas de CO2 equivalente, a pesar de consumir 10,6 mil millones de kilovatios hora de energía en todo el mundo. Una sola fábrica en Arizona utilizó 561 millones de kilovatios-hora de energía en los primeros tres meses de 2021.

Fawn Bergen, gerente de sustentabilidad corporativa de Intel, dijo a CNBC que “reducir el uso operativo de energía es fundamental para la estrategia climática general de Intel” y sus objetivos para 2030.

Intel dijo que el 82% de su energía provino de fuentes “verdes” como la solar y la geotérmica en 2020.

El fabricante de chips con sede en Santa Clara dijo que ejecutó varios proyectos el año pasado que lo ayudaron a conservar 161 millones de kWh de energía. Este año, proyectos similares lo ayudarán a conservar 125 millones de kWh adicionales de energía, dijo Intel.

Abishur Prakash, estratega geopolítico del Centro para Innovar el Futuro, dijo a CNBC que convertir las promesas en práctica será la parte difícil.

“¿Qué pasa si India propone que todos los teléfonos inteligentes nuevos deben provenir de fábricas ecológicas para 2030?” él dijo.

“Otro desafío es que las propias empresas, como Apple, podrían establecer una meta”, agregó Prakash. “Pero, cumplir esos objetivos requerirá que la cadena de suministro, distribuida en varios niveles, también se suba a bordo y cree sus propias estrategias ESG (gobierno ambiental, social y corporativo). Eso no va a ser fácil”.

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