Semiconductores, ¿problema o solución medioambiental?
La industria de chips es contaminante, pero hay que tener en cuenta su impacto positivo en la electrificación, que es un elemento clave para la descarbonización
Un argumento cada vez más extendido respecto a la industria de semiconductores es que está dañando el planeta. Es una preocupación justificada. Los chips se producen en fábricas que pueden llegar a ocupar un millón de metros cuadrados y consumen muchos recursos. La industria utiliza 100.000 millones de litros de agua cada año y genera cerca de cien millones de toneladas de emisiones de gases de efecto invernadero. Es, además, un voraz consumidor de metales de tierras raras y produce muc...
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Un argumento cada vez más extendido respecto a la industria de semiconductores es que está dañando el planeta. Es una preocupación justificada. Los chips se producen en fábricas que pueden llegar a ocupar un millón de metros cuadrados y consumen muchos recursos. La industria utiliza 100.000 millones de litros de agua cada año y genera cerca de cien millones de toneladas de emisiones de gases de efecto invernadero. Es, además, un voraz consumidor de metales de tierras raras y produce muchos residuos tóxicos. La preocupación se ha intensificado con el aumento de la potencia informática y un consumo energético exponencial. Es más, los Gobiernos de EE UU y Europa tienen previsto emplear decenas de miles de millones de dólares, en desarrollar la capacidad productiva de chips propia para garantizar un suministro fiable.
Pero en la protección del clima también hay que evaluar el impacto positivo en el resto de la economía, especialmente en la electrificación, elemento clave de la descarbonización. Es decir, para descarbonizar, primero debemos electrificar.
Hay que tener en cuenta que la Agencia Internacional de la Energía calcula que para alcanzar el objetivo de cero emisiones netas de gases de efecto invernadero para 2050, la proporción de electricidad en el consumo energético tiene que aumentar de 20% actual a 50%, con sustitución de combustibles fósiles. La proporción de electricidad de origen renovable debe aumentar de 30% al 90%. También hay reducir la intensidad del consumo energético 3% anualmente, doble que actualmente.
Pero nada de esto es posible sin semiconductores. Una categoría especializada, los semiconductores de potencia, se utiliza para controlar el suministro de energía eléctrica, su conversión de corriente continua a alterna y viceversa, transferencia y almacenamiento. En centrales de energía solar se necesitan para convertir corriente continua en alterna y transmitirla con pérdidas mínimas. Además, responden mejor a cambios en la oferta y demanda de energía y facilitan la modernización de las redes eléctricas. Son igualmente imprescindibles para los vehículos eléctricos y el desarrollo de coches inteligentes. De momento, representan alrededor de 5% del mercado de semiconductores, con valor de 40.000 millones de dólares.
La cuestión es, pues, cómo conciliar el impacto negativo con la contribución positiva de las empresas de semiconductores. Es posible abordar este problema mediante el modelo de límites planetarios, marco de referencia con base científica, desarrollado por Stockholm Resilience Centre en nueve dimensiones medioambientales esenciales para la salud del planeta, incluyendo cambio climático, biodiversidad agua y contaminación química. Para cada dimensión determina el espacio operativo seguro de las actividades humanas. Además, facilita cuantificar las cantidades de materias primas, energía y agua y emisiones asociadas a lo largo del ciclo de vida completo de un producto o servicio. Con ello es posible determinar el impacto medioambiental total de una empresa. Aplicado, por ejemplo, a un fabricante de equipos de semiconductores, indica gran impacto negativo en biodiversidad y altos niveles de contaminación química por residuos peligrosos y aguas contaminadas, aunque puede gestionarse mediante tratamiento in situ. Su impacto medioambiental en otros límites planetarios es insignificante.
Ahora bien, las emisiones de efecto invernadero de la industria de semiconductores suponen 0,2% del total mundial, menor que otros muchos sectores. Además, la mayoría de estas empresas ha establecido objetivos medioambientales, como utilizar 100% de energías renovables o neutralidad en emisiones de carbono. De hecho, la asociación global Semiconductor Climate Consortium se propone cero emisiones netas en toda la industria para 2050. Una forma de reducir la huella medioambiental en la industria de semiconductores es la litografía ultravioleta extrema, un proceso sofisticado para transferir patrones a la superficie de la oblea de silicio, con menos etapas y reducción de emisiones. Otra solución en la reducción del tratamiento mediante gases peligrosos y de efecto invernadero en la fabricación. Los fabricantes de semiconductores también intentan reducir residuos mediante el reciclaje en las propias fábricas.
En realidad, la huella medioambiental de un fabricante de equipos de semiconductores puede quedar más que compensada por su impronta positiva, por proporcionar soluciones a las emisiones de carbono en otras industrias, lo que puede también aplicarse al consumo de agua y el uso de materias primas. Según MSCI, aproximadamente la mitad de las empresas de semiconductores genera ingresos por productos y servicios que contribuyen a la generación de energía solar y la producción de vehículos eléctricos. El impacto de esta impronta es difícil de cuantificar. Pero Accenture y Global Enabling Sustainability Initiative indican que las soluciones que proporcionan las empresas relacionadas con tecnologías de la información y comunicaciones pueden reducir las emisiones mundiales en 12 gigatoneladas de CO2 hasta 2030, es decir, una tercera parte de lo que emite actualmente la industria.
Ello incluye sistemas de gestión, aumento e integración de energías renovables en redes y mejora de la eficiencia de estas. Además, las emisiones del sector de la construcción pueden reducirse entre 30% y 40% en edificios, con control y ajuste de la calefacción, ventilación e iluminación. El potencial de reducción de las emisiones entre los sectores de energía, construcción y fabricación supera en cinco veces más la huella medioambiental del propio sector tecnológico. El ahorro puede ser aún mucho mayor si se incluye la agricultura.
Pero nada de ello será posible sin semiconductores. Son esenciales para la transición a un futuro sin emisiones netas de carbono y un impacto total positivo en el medioambiente.
Luciano Diana es gestor de inversiones medioambientales en Pictet AM
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