Theo các chuyên gia tại EE Times, ngành công nghiệp sản xuất chip toàn cầu đang không đạt được mục tiêu quốc tế là đạt được lượng khí thải carbon ròng bằng 0 vào năm 2050. Mục tiêu đầy tham vọng này, phù hợp với mục tiêu làm trái đất nóng lên chỉ 1,5 độ C do Thỏa thuận Paris đặt ra, yêu cầu lượng khí thải phải đạt đỉnh vào năm 2025 và sau đó giảm dần.

Một liên minh được hình thành trong năm nay bởi hiệp hội công nghiệp vi mạch SEMI, với tổ chức nghiên cứu và phát triển imec là thành viên sáng lập, đã đưa ra sáng kiến ​​để đồng bộ hóa các nhà sản xuất vi mạch và hệ sinh thái của họ với mục tiêu này. Gần 90 công ty, trong tổng số 3.000 thành viên của SEMI, đã cam kết giảm lượng khí thải của họ.

Năm ngoái, ngành công nghiệp chip đã tiêu thụ lượng điện đáng kể 340 terawatt giờ, chiếm khoảng 1,3% nhu cầu điện toàn cầu. Thật không may, tỷ lệ này tiếp tục tăng, đặt ra thách thức về tính bền vững.

Trọng tâm chính của ngành công nghiệp chip là chuyển đổi hoàn toàn sang các nguồn năng lượng tái tạo để sản xuất điện. Tuy nhiên, quá trình chuyển đổi này có thể là thách thức đối với các trung tâm sản xuất chip nằm trên các hòn đảo, nơi việc thiết lập các trạm năng lượng mặt trời và năng lượng gió không phải lúc nào cũng khả thi. Những địa điểm này thường phụ thuộc nhiều vào nhiên liệu hóa thạch để phát điện.

Các lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ và hydro đang được coi là nguồn năng lượng đáng tin cậy và thân thiện với môi trường hơn để giải quyết những thách thức này. Tuy nhiên, chi phí của các giải pháp thay thế này phải giảm để chúng có hiệu quả kinh tế.

Ngoài nguồn năng lượng, ngành công nghiệp chip cũng phải giải quyết việc sử dụng các hóa chất và khí độc hại trong quá trình sản xuất. Các nhà máy cũ đặc biệt có vấn đề vì chúng thải ra khí nhà kính có tác động xấu khi đi vào vào khí quyển. Các nhà máy mới hơn có hệ thống xử lý khí thải giúp giảm thiểu vấn đề này, nhưng một số loại khí vẫn thoát ra ngoài, cần được chú ý thêm

Một thách thức khác là đưa các nhà cung cấp thiết bị, dịch vụ và vật liệu phù hợp với mục tiêu bền vững. Đây là một nhiệm vụ phức tạp do có rất nhiều hóa chất liên quan đến chế tạo chất bán dẫn. Sự hợp tác giữa các nhà sản xuất chip và nhà cung cấp hóa chất là điều cần thiết để phát triển các quy trình mới không ảnh hưởng đến chất lượng hoặc hiệu suất của chip.

Một loại khí đặc biệt có hại được sử dụng trong nhà máy là SF6, có khả năng làm nóng lên toàn cầu cao. Những nỗ lực nhằm tiêu hủy các loại khí nhà kính này trước khi chúng thải ra là rất quan trọng cho sự bền vững.

Bất chấp những thách thức này, chuỗi cung ứng chip vẫn phải trải qua những thay đổi đáng kể để đáp ứng các mục tiêu bền vững. Sự chuyển đổi này sẽ đòi hỏi thời gian và nỗ lực phối hợp từ ngành công nghiệp này.

Ngoài ra còn có lo ngại về lượng khí thải carbon của các thiết bị chạy bằng chất bán dẫn, chẳng hạn như trung tâm dữ liệu, thiết bị tiền điện tử và thiết bị chơi game. Lợi ích ngày càng tăng của các sản phẩm điện tử có thể dẫn đến nhu cầu cao hơn và do đó gây ô nhiễm nhiều hơn

Mặc dù thiết bị điện tử có thể đóng góp vào các giải pháp năng lượng xanh như tấm pin mặt trời và lưới điện thông minh, nhưng vẫn chưa rõ liệu tác động đến môi trường của chúng có tích cực hay không. Đánh giá vai trò của thiết bị điện tử trong tính bền vững là một nhiệm vụ phức tạp và sâu rộng.

Ở một điểm tích cực hơn, các công cụ in thạch bản EUV dù tiêu thụ năng lượng cao nhưng có thể giúp tiết kiệm năng lượng trong quá trình chế tạo chất bán dẫn. Chúng làm giảm nhu cầu thực hiện nhiều bước và quy trình, dẫn đến giảm mức sử dụng năng lượng và thời gian của chu kỳ.

Một số nhà sản xuất chip lớn, như Intel và Công ty sản xuất chất bán dẫn Đài Loan (TSMC), đang đổi mới nỗ lực giảm lượng khí thải. Intel đặt mục tiêu đạt được mức phát thải ròng bằng 0 trong các hoạt động toàn cầu của mình vào năm 2040 và sử dụng 100% điện tái tạo vào năm 2030. TSMC đã đẩy nhanh việc áp dụng các mục tiêu năng lượng tái tạo, hướng tới mục tiêu đạt 60% lượng phát thải ròng vào năm 2030 và mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2040.

Tóm lại, ngành sản xuất chip phải đối mặt với những thách thức đáng kể trong việc đạt được các mục tiêu bền vững, từ việc chuyển đổi sang các nguồn năng lượng tái tạo đến giải quyết vấn đề phát thải và sử dụng hóa chất. Tuy nhiên, với những nỗ lực và cam kết phối hợp từ các bên chủ chốt, ngành này vẫn có hy vọng về một tương lai bền vững hơn.