Hier dragen we bij aan de decarbonisatie en verduurzamen van de halfgeleiderindustrie. In 4 stappen ontwikkelt Deerns een concrete roadmap voor de verdere verduurzaming van productiefaciliteiten.
De productie van halfgeleiders is de drijvende kracht achter de duurzaamheidstransitie. Deze microchips zijn namelijk te vinden in innovaties zoals zonnepanelen, windturbines, elektrische voertuigen en slimme netwerken. Hierdoor kunnen we efficiënter met energie omgaan en een duurzamere toekomst realiseren.
Toch is de productie van deze chips verre van duurzaam. Door de groeiende wereldwijde vraag naar geavanceerde elektronica-oplossingen neemt de behoefte aan halfgeleiders sterk toe. Miniaturisatie, of met andere woorden: meer functionaliteit en krachtigere microchips (“wet van Moore”), is een belangrijke aandrijver van vooruitgang in de Electronics-industrie. Het resultaat: de productie vereist steeds meer en complexere processen, wat leidt tot een aanzienlijke toename in energie en waterverbruik en de emissie van chemische stoffen zoals broeikasgassen.
Een zorgwekkende voorspelling
Uit recent onderzoek blijkt dat als de huidige groei van de halfgeleiderindustrie doorgaat, de CO2-uitstoot jaarlijks met ongeveer 8% zal toenemen – een zorgwekkende voorspelling. De noodzaak voor verduurzaming in de halfgeleiderindustrie wordt nog duidelijker wanneer we de impact vergelijken met andere sectoren: terwijl de totale wereldwijde uitstoot rond de 50 miljard ton ligt, is de ICT-industrie verantwoordelijk voor 1,2 miljard ton, en de halfgeleiderproductie voor ongeveer 175 miljoen ton.
Hier brengen we de uitdagingen in kaart
Naast decarbonisatie heeft de halfgeleiderindustrie andere grote duurzaamheidsuitdagingen:
- Planetary boundaries: De planetaire grenzen, vastgesteld door het Stockholm Resilience Centre, laten zien hoeveel druk de aarde aankan voordat er onherstelbare schade optreedt. De halfgeleiderindustrie moet binnen deze grenzen blijven om ecologische tipping points te vermijden die kunnen leiden tot ernstige milieuschade, zoals verlies van biodiversiteit.
- Schaarste van stoffen: Belangrijke grondstoffen zoals lithium, kobalt en neodymium zijn essentieel voor de technologieën van de toekomst, maar hun beschikbaarheid is beperkt. Er zijn efficiënte en duurzame methoden nodig voor de winning en het gebruik van deze materialen, evenals effectieve recyclingmethoden om onze afhankelijkheid te verminderen. Denk aan het terugwinnen van edelgassen zoal helium en neon, chemicaliën en zeldzame en dure metalen.
- Gebruik van gevaarlijke stoffen: De aanwezigheid van gevaarlijke stoffen zoals PFAS (poly- en perfluoralkylstoffen) en SVHC’s in de productieprocessen van de halfgeleidersector is een grote zorg. Deze chemicaliën hebben namelijk schadelijke effecten, zowel op de menselijke gezondheid als op het milieu. Regelgeving over het gebruik van deze stoffen wordt alleen nog maar strikter, en kan zelfs leiden tot verplichte afbouw.
- Water: De productie van halfgeleiders vergt grote hoeveelheden ultrapuur water, wat een zware belasting vormt voor de beschikbare bronnen. Een enkele halfgeleiderfabriek kan tientallen miljoenen liters water per dag verbruiken, wat gelijkstaat aan het waterverbruik van een kleine stad. Bedrijven in de halfgeleiderindustrie streven daarom naar optimalisatie van hun waterverbruik en investeren in technologieën die hergebruik mogelijk maken.
De roadmap naar een duurzame toekomst
De bovenstaande uitdagingen kunnen niet worden onderschat. Om de halfgeleiderproductie te verduurzamen, ontwikkelt Deerns samen met haar opdrachtgevers meerjarenplannen (zogenaamde roadmaps) met concrete maatregelen. Dit gebeurt in 4 stappen:
- Ambities vaststellen
Begin bij de duurzaamheidsambities van de organisatie en vertaal deze naar concrete doelen voor de productiefaciliteit. Veel bedrijven hebben hun ambities vastgesteld op basis van de Sustainable Development Goals (SDG’s) van de UN, waarbij deze voor de elektronica-industrie vooral urgent zijn:
Klimaatverandering tegengaan: Het verminderen van CO2-uitstoot en andere broeikasgassen, en het efficiënter gebruiken van energiebronnen.
Schoon water en sanitaire voorzieningen: Het recyclen van water.
Beschermde ecosystemen, bossen en biodiversiteit: Het beperken van schadelijke uitstoot en het verantwoord omgaan met grondstoffen.
Een concreet doel kan bijvoorbeeld zijn om voor 2027 minstens 60% van het water in het productieproces te hergebruiken, en hiermee het waterverbruik aanzienlijk te verminderen.
- 30 jaar vooruitkijken
Bij het toekomstbestendig maken van een fabriek is het belangrijk om verder te kijken dan de huidige behoeften. Houd rekening met ontwikkelingen van de komende 30 jaar, zoals de technologische ontwikkelingen, benodigde grondstoffen, nieuwe regelgeving en maatschappelijke trends. Vaak zijn de te nemen maatregelen erg kostbaar en de afschrijvingen worden uitgesmeerd over 10-tallen jaren.
- De grootste bijdragers in kaart brengen
Identificeer de grootste bijdragers binnen de productieprocessen en toeleveranciers (supply chain). Dit helpt om te bepalen waar het grootste potentieel voor verbetering ligt, als ook het risico en de haalbaarheid van de voorgestelde maatregelen in kaart te brengen.
- Een duidelijk overzicht creëren
Maak het plaatje compleet met behulp van gedetailleerde rapportages, scenario-analyses, tussentijdse mijlpalen en bijbehorende investeringen. Met deze informatie kun je gericht en efficiënt aan de uitvoering beginnen.
Deerns helpt organisaties niet alleen met het opstellen van deze roadmaps, maar begeleidt ook de uitvoering ervan. Met onze expertise in de halfgeleiderindustrie en diepgaande kennis van duurzaamheid kunnen we op procesniveau waardevol advies geven. Ook beoordelen we of de te nemen maatregelen economisch haalbaar en inpasbaar zijn in een omgeving waarbij de productie 24 uur per dag en 365 dagen per jaar moet doorgaan. Zo ondersteunen we bedrijven in de elektronica- en chipproductie op weg naar een groenere toekomst!
