Terug naar insights

Een evenwicht vinden tussen industriële groei en duurzame processen in elektronica

De halfgeleidersector maakt tijdens de productie op grote schaal gebruik van diverse procesgassen, waarvan sommige zeldzaam en waardevol zijn. Het op verantwoorde wijze betrekken, gebruiken en afvoeren van deze gassen is een belangrijk duurzaamheidsprobleem.

Naarmate onze afhankelijkheid van digitale systemen blijft groeien, zal ook de vraag naar gassen voor de productie van halfgeleiders toenemen. Tegelijkertijd oefenen aandeelhouders en eindgebruikers steeds meer druk uit op de sector om de uitstoot te verminderen. Het terugwinnen (omzetten in andere grondstoffen) en recyclen van deze gassen is om verschillende redenen belangrijk.  

7 redenen om gassen te recyclen en terug te winnen 

  1. Kostenefficiëntie: Sommige gassen kunnen duur zijn om te produceren of te verkrijgen, dus het terugwinnen en recyclen ervan kan de operationele kosten aanzienlijk verlagen. 
  2. Behoud van hulpbronnen: Veel zeldzame gassen zijn afkomstig uit beperkte reserves en de winning ervan kan ernstige gevolgen hebben voor het milieu.
  3. Milieu-impact: De productie van gassen kan negatieve gevolgen hebben voor het milieu, zoals een hoger energieverbruik en uitstoot van broeikasgassen.
  4. Stabiele toeleveringsketen: Verstoringen in de toeleveringsketen van procesgassen als gevolg van marktschommelingen, geopolitieke factoren of onvoorziene gebeurtenissen kunnen een ernstige impact hebben op de productie en mogelijk leiden tot hogere kosten of vertragingen in de productietijden.
  5. Naleving van regelgeving: Er zijn regels voor de uitstoot en verwijdering van bepaalde gassen vanwege hun mogelijke impact op de volksgezondheid en het milieu.
  6. Procesconsistentie en kwaliteit: Het gebruik van gerecyclede gassen die gezuiverd en geanalyseerd zijn, zorgt ervoor dat de gewenste kwaliteit en processpecificaties gehandhaafd blijven.
  7. Minder afvalproductie: Recycling en terugwinning van zeldzame gassen vermindert de hoeveelheid afval die industriële processen genereren.
" Deerns heeft meer dan dertig jaar ervaring op het gebied van duurzaamheid. Meer specifiek hebben we meer dan tien jaar ervaring op het gebied van gasrecycling en -terugwinning.
Richard Striekwold Senior Expert Clean Utilities

Hier innoveren we Gasrecyclage en -terugwinning  

Enkele van de gassen waarvoor we recycling- en terugwinningssystemen hebben ontworpen zijn:  

  • Waterstof  
  • Helium  
  • NeonXenon  
  • Zwavelhexafluoride  

Stabiliteit van de toeleveringsketen en kostenreductie zijn twee belangrijke drijfveren voor gasrecycling.Neon, bijvoorbeeld, is een veelgebruikt gas waarvan 70% van de productie voor de oorlog in Oekraïne plaatsvond. Tegenwoordig kost het tien keer zoveel als voor de vijandelijkheden en de beschikbaarheid is niet altijd gegarandeerd. 

Zwavelhexafluoride (SF6), een isolatiegas dat wordt gebruikt voor elektrische installaties, wordt beschreven als ’s werelds ergste broeikasgas. Het is 23.500 keer krachtiger dan CO2. In dit soort gevallen is het belangrijk om de hoeveelheid gas die in de atmosfeer wordt geloosd te minimaliseren, ongeacht de kosten van het product of de beschikbaarheid ervan. In gevallen waarin het gas niet voldoet aan de specificaties voor hergebruik, moet het worden afgevoerd als afval door verbranding in plaats van directe uitstoot in de atmosfeer, omdat de uitstoot van koolstofequivalent op deze manier veel lager is.  

Gerecycleerde gassen kunnen worden hergebruikt in dezelfde processen waaruit ze zijn ontstaan. Na zuivering wordt de output geanalyseerd op zuiverheid en geschiktheid voor hergebruik. Batches die niet voldoen aan de specificaties voor hergebruik, worden vrijgegeven of verbrand. Niet alle gebruikte gassen zijn geschikt voor terugwinning en recycling. Sommige processen maken gassen onherwinbaar, bijvoorbeeld wanneer een gas is verontreinigd door andere gassen.  

Voorbeeld – E2P2 brandstofcelproject  

Gassen kunnen ook opnieuw worden gebruikt. Deerns werkt bijvoorbeeld aan het baanbrekende brandstofcelproject Eco Edge Prime Power (E2P2), dat wordt gefinancierd door het Clean Hydrogen Partnership en de Europese Unie. Hier wordt waterstof gebruikt om elektriciteit te produceren via een elektrochemisch proces waarvan de enige bijproducten zuiver water en potentieel bruikbare warmte zijn. Deerns is systeemintegrator voor dit proof of concept (POC) project, dat momenteel wordt uitgevoerd in Equinix’ ML5 Data Centre in Milaan in samenwerking met kritieke infrastructuurgigant Vertiv, duurzame datacenterspecialist InfraPrime, het Italiaanse nutsbedrijf Snam, de Duitse brandstofcelfabrikant Solid Power, het onderzoekscentrum Tec4Fuels en de onderzoeksinstituten van Zweden (RISE).  

Deerns heeft ook een systeem ontworpen voor het terugwinnen van afvalwaterstof met een brandstofcel voor de productie van elektriciteit in de halfgeleiderindustrie. 

Samenwerking leidt tot efficiënte oplossingen  

Om de juiste oplossingen te ontwikkelen, werken we nauw samen met onze klanten om hun processen te begrijpen en om essentiële informatie te verzamelen, zoals welke gassen worden gebruikt en of gassen zuiver zijn of gemengd met andere gassen. Wij werken samen met facilitair managers om de reikwijdte en de behoeften van het project duidelijk te begrijpen en gaan, indien nodig, verder dan dat om oplossingen te realiseren.  

We voeren ook studies uit om de levensvatbaarheid van een project en het rendement op investering van bepaalde terugwinningssystemen vast te stellen. Met deze aanpak kunnen we nauwkeurige inzichten en aanbevelingen bieden en uiteindelijk oplossingen leveren die een redelijke terugverdientijd bieden, bedrijfscontinuïteit garanderen, kosten besparen en een eerste verdedigingslinie bieden tegen schaarste in het streven naar een groenere toekomst voor de elektronicasector.  

Wilt u meer weten? Laten we praten!

Let’s talk

Richard Striekwold

Senior Expert, Clean Technology

nl