Cuatro pasos para descarbonizar la fabricación de semiconductores

La producción de semiconductores es una fuerza invisible pero esencial detrás de la transición hacia la sostenibilidad. Estos microchips están presentes en innovaciones como los paneles solares, las turbinas eólicas, los vehículos eléctricos y las redes inteligentes. Gracias a ellos, podemos utilizar la energía de forma más eficiente y avanzar hacia un futuro más sostenible.

Sin embargo, la fabricación de estos chips está lejos de ser sostenible. A medida que crece la demanda mundial de soluciones electrónicas avanzadas, la necesidad de semiconductores aumenta de forma considerable. La miniaturización —más funcionalidad y microchips más potentes— es un motor clave del progreso en la industria electrónica. El resultado: la producción requiere procesos cada vez más complejos, lo que conlleva un aumento significativo del consumo de energía y agua, así como la emisión de productos químicos, incluidos gases de efecto invernadero.

Una previsión preocupante

Investigaciones recientes muestran que, si el crecimiento de la industria de los semiconductores continúa al ritmo actual, las emisiones de CO₂ aumentarán aproximadamente un 8 % anual, una previsión ciertamente preocupante. La necesidad de avanzar hacia la sostenibilidad en el sector de los semiconductores se hace aún más evidente cuando se compara su impacto con el de otros sectores: mientras que las emisiones globales totales rondan los 50.000 millones de toneladas, la industria de las TIC es responsable de unos 1.200 millones de toneladas, y la fabricación de semiconductores representa aproximadamente 175 millones de toneladas.

El lugar donde identificamos los retos a afrontar

Además de la descarbonización, la industria de los semiconductores se enfrenta a otros grandes desafíos en materia de sostenibilidad:

• Limites planetarios: los límites planetarios, definidos por el Stockholm Resilience Centre, muestran hasta qué punto puede soportar presión la Tierra antes de que se produzcan daños irreparables. La industria de los semiconductores debe mantenerse dentro de estos límites para evitar puntos de inflexión ecológicos que podrían provocar graves daños medioambientales, como la pérdida de biodiversidad.
• Recuperación de recursos naturales: materias primas clave como el litio, el cobalto y el neodimio son esenciales para las tecnologías del futuro, pero su disponibilidad es limitada. Se necesitan métodos eficientes y sostenibles para la extracción y el uso de estos materiales, así como sistemas eficaces de reciclaje que reduzcan nuestra dependencia. También debe tenerse en cuenta la recuperación de gases nobles como el helio y el neón, de productos químicos y de metales raros y costosos.
• Uso de sustancias peligrosas: la presencia de sustancias peligrosas como los PFAS (sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas) y las SVHC (sustancias extremadamente preocupantes) en los procesos de fabricación de semiconductores es un motivo de gran preocupación. Estos compuestos tienen efectos perjudiciales tanto para la salud humana como para el medio ambiente. Las normativas sobre su uso son cada vez más estrictas y podrían llegar incluso a imponer su eliminación progresiva.
• Agua: la producción de semiconductores requiere grandes cantidades de agua ultrapura, lo que supone una carga considerable para los recursos disponibles. Una sola fábrica de semiconductores puede llegar a consumir decenas de millones de litros de agua al día, un volumen equivalente al consumo de una pequeña ciudad. Por ello, las empresas del sector se esfuerzan por optimizar su consumo de agua e invertir en tecnologías que permitan su reutilización.

Cuatro medidas concretas: una hoja de ruta hacia un futuro sostenible

Para lograr una producción de semiconductores más sostenible, Deerns, en colaboración con sus clientes, desarrolla hojas de ruta basadas en cuatro medidas concretas:

1 – Definir las ambiciones

Esto consiste en traducir las ambiciones de sostenibilidad en objetivos concretos para las instalaciones de producción. Muchas empresas han definido sus metas tomando como referencia los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de las Naciones Unidas. Por ejemplo, un objetivo concreto podría ser reutilizar al menos el 60 % del agua utilizada en el proceso de producción para 2027, reduciendo así de forma significativa el consumo total de agua. Los tres ODS más urgentes para la industria electrónica son los siguientes:

• Lucha contra el cambio climático: reducción de las emisiones de CO₂ y otros gases de efecto invernadero; uso más eficiente de los recursos energéticos./
• Agua limpia y saneamiento: reutilización del agua; mejora de la eficiencia en su uso.
• Ecosistemas, bosques y biodiversidad protegidos: reducción de las emisiones nocivas; utilización responsable de los recursos.

2 – Perspectiva a 30 años

A la hora de preparar una fábrica para el futuro, es importante ir más allá de las necesidades a corto plazo y adoptar una visión a 30 años. ¿Qué se avecina en términos de desarrollos tecnológicos, necesidades de materias primas, nuevas normativas y tendencias sociales?

3 – Identificar a los principales “culpables”

Deerns identifica los principales “culpables” dentro de los procesos de producción y de la cadena de suministro. Esto permite determinar dónde se encuentra el mayor potencial de mejora, así como evaluar el riesgo y la viabilidad de las medidas propuestas.

4 – Crear una visión global clara

Completar el panorama con informes detallados, análisis de escenarios, hitos intermedios e inversiones asociadas. Con esta información, la fase de implementación puede iniciarse de forma enfocada y eficiente.

Deerns no solo ayuda a los fabricantes de semiconductores a elaborar estas hojas de ruta, sino que también guía su implementación. Gracias a nuestra experiencia en la industria de los semiconductores y a nuestro profundo conocimiento en materia de sostenibilidad, podemos ofrecer asesoramiento valioso a nivel de proceso. Asimismo, evaluamos si las medidas previstas son económicamente viables y aplicables en un entorno donde la producción debe mantenerse las 24 horas del día, los 365 días del año. De este modo, apoyamos a las empresas del sector de la electrónica y la fabricación de chips para superar el difícil reto de satisfacer la demanda global, al mismo tiempo que garantizan un futuro más sostenible.