Les technologies innovantes réduisent l’impact environnemental d’une industrie grande consommatrice d’eau et essentielle à l’économie moderne, écrit Justin Winter, Senior Portfolio Manager chez Impax Asset Management.
Les puces à semi-conducteurs sont essentielles à l’économie moderne, que ce soit pour alimenter l’informatique dématérialisée ou pour gérer les systèmes automobiles. Cependant, leur fabrication consomme énormément. Face à l’expansion rapide de la production de semi-conducteurs à l’échelle mondiale, il est indispensable de réduire la consommation d’eau pour rendre l’industrie plus durable et plus résiliente.
Les investissements dans les usines de fabrication de semi-conducteurs (les « fabs »), nouvelles ou agrandies, se multiplient pour répondre à la demande croissante et, face à la tendance à la relocalisation, affectent certains secteurs stratégiques. Après avoir atteint une moyenne annuelle de 93 milliards de dollars entre 2017 et 2020, les investissements annuels réalisés à l’échelle mondiale dans les « fabs » devraient, selon les prévisions, avoisiner les 147 milliards de dollars entre 2021 et 2024 (source : Bloomberg, 2023 ; Barclays Research).
Cette forte progression se traduit par une plus grande capacité de fabrication de puces, laquelle génère, à son tour, une plus forte demande d’eau de la part du secteur : l’industrie mondiale des semi-conducteurs utilise près de 1,2 million de mégalitres d’eau chaque année. De grands volumes d’eau ultra-pure sont utilisés pour nettoyer les plaquettes de silicium placées dans les puces et pour maintenir un environnement propre.
Davantage d’investissements dans le traitement et la réutilisation des eaux usées
La nécessité d’un approvisionnement en eau fiable, combinée à de potentielles économies de coûts, incite les fabricants de semi-conducteurs à investir dans le traitement et la réutilisation des eaux usées. Les considérations environnementales locales sont également un facteur important : de nombreuses usines, existantes et envisagées, sont installées dans des zones menacées de pénurie d’eau, notamment à Taïwan, en Corée du Sud et dans certaines parties des États-Unis.
TSMC – le plus grand fabricant contractuel de puces au monde – envisage, par exemple, de construire une usine de recyclage de l’eau dans une nouvelle fabrique en Arizona, et ce afin de répondre à 65 % des besoins de l’installation.Par rapport à 2010, l’entreprise taïwanaise ambitionne une augmentation de plus de 30 % de son taux de réutilisation de l’eau pour l’ensemble de ses activités d’ici 2030. Son homologue sud-coréen SK Hynix s’est fixé pour objectif de réutiliser trois fois plus d’eau en 2030 qu’en 2019.[1] (en anglais)
Grâce aux technologies innovantes, il est possible de transformer les eaux usées en eau d’alimentation pour les systèmes d’eau ultra-pure nécessaires au processus de fabrication des puces. Les flux de déchets contiennent de nombreux contaminants difficiles à éliminer.
Pour remédier à ce problème, les usines séparent de plus en plus les flux d’eaux usées afin d’appliquer des méthodes de traitement sur mesure plutôt que de traiter en vrac un flux combiné. TSMC, par exemple, divise les flux d’effluents en 38 catégories (contre 10 en 2001) et exige 13 chaînes de traitement ciblées des eaux usées.
Besoin de solutions plus spécialisées
Un traitement plus rigoureux offre la possibilité de mettre en place des solutions globales de contrôle des eaux usées et d’analyse numérique capables de cibler des composants spécifiques, mais aussi des capteurs pouvant détecter la présence d’ions spécifiques.
Face à l’augmentation de la production mondiale de semi-conducteurs, des solutions spécialisées permettant de développer le recyclage de l’eau dans les usines seront nécessaires pour répondre aux besoins du secteur en termes de résilience opérationnelle et de réduction des coûts.
En réduisant l’impact négatif de la consommation d’eau sur l’environnement, en particulier dans les régions exposées à un stress hydrique, ces technologies contribuent également à permettre à un secteur essentiel et à croissance rapide de s’aligner sur la transition vers une économie plus durable.
Lire aussi Investir dans le secteur de l’eau : la gestion d’une ressource mondiale essentielle, source d’opportunités d’Impax Asset Management, dans lequel sont abordés les moteurs fondamentaux de la croissance du secteur mondial de l’eau et ses dynamiques réglementaires.
[1] Ces sociétés ne sont mentionnées qu’à titre informatif et d’illustration. Il ne s’agit pas d’un conseil en investissement.
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