Hsinchu, Taiwan – Un uccello gru vola attraverso una risaia silenziosa, mentre l’acqua scorre lentamente sullo sfondo. È un’immagine tranquilla e stereotipata di una campagna dell’Asia orientale. Poco sembra suggerire che mi trovi a pochi chilometri di distanza da uno dei cuori dell’economia globale.
Questa è Hsinchu, una piccola città vicino a Taipei a Taiwan. È quella che potresti letteralmente chiamare la Silicon Valley del mondo.
A pochi chilometri dalle tranquille risaie, edifici giganteschi si innalzano dal suolo, l’aria condizionata ronza costantemente nel trambusto del traffico. Queste sono le fabbriche che costruiscono i chip di silicio o i semiconduttori che fanno funzionare i nostri smartphone, computer e persino i sistemi di intelligenza artificiale (AI) come ChatGPT.
Eppure questi due mondi, la natura tranquilla e la produzione ad alta tecnologia, si scontrano sempre più sull’isola.
Taiwan è il leader mondiale nella produzione di chip per computer.
Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited (TSMC) è il più grande produttore di chip di Taiwan. Secondo la società di ricerca Counterpoint, nel terzo trimestre del 2024 aveva conquistato il 64% del mercato globale dei semiconduttori.
Il secondo attore più grande, la sudcoreana Samsung Foundry, rappresentava solo un lontano 12%.
La produzione di chip costituisce una parte enorme dell’economia di Taiwan e contribuisce per il 25% al prodotto interno lordo (PIL) dell’isola. Secondo uno studio dell’epoca, nel 2020 il valore di mercato di TSMC era pari alla metà dell’economia di Taiwan.
Pochi paesi sembrano essere in grado di superare i taiwanesi nella produzione di chip. Tuttavia, questo successo dei semiconduttori solleva anche problemi di sostenibilità.
La produzione di chip consuma grandi quantità di acqua ed energia ed emette emissioni attraverso sostanze chimiche. Secondo un recente rapporto di S&P Global Ratings, TSMC da sola consuma circa l’8% dell’elettricità dell’isola.
“Dopo l’industria petrolchimica, l’industria elettronica è il più grande emettitore di Taiwan”, ha detto ad Oltre La Linea Chia-Wei Chao, direttore della ricerca presso l’organizzazione no-profit Taiwan Climate Action Network e professore assistente presso l’Università Nazionale di Taiwan.
“Anche quello dei semiconduttori è un settore in rapida crescita, il che è a dir poco preoccupante”.
Ciò li sta addirittura portando in conflitto con gli agricoltori vicino ai quali si trovano le fabbriche di chip di Taiwan.
Nel 2021, durante un periodo di siccità, il governo taiwanese ha interrotto l’irrigazione delle fattorie, in modo che le enormi fabbriche di trucioli potessero utilizzare l’acqua risparmiata. Oggi cresce l’ansia per il modo in cui i parchi solari, necessari per alimentare la produzione di chip, potrebbero occupare terreni agricoli.
“Sembra che manchi un’analisi sistematica sugli effetti ambientali sulla produzione di semiconduttori”, ha detto ad Oltre La Linea Josh Lepawsky, professore di geografia alla Memorial University di Terranova in Canada.
“Questo è un grave errore.”
IA “pazza”.
Mentre negli ultimi anni l’uso dell’acqua nelle fabbriche di trucioli ha attirato molta attenzione a livello internazionale, sull’isola stessa è considerata una notizia vecchia. I produttori di semiconduttori stanno già riciclando la maggior parte dell’acqua che utilizzano e il governo ha investito in maggiori infrastrutture idriche dopo la siccità degli ultimi anni.
I taiwanesi oggi sono preoccupati per il consumo energetico del settore. L’intelligenza artificiale ha compiuto grandi progressi negli ultimi anni, spinta dai grandi modelli linguistici di aziende statunitensi come OpenAI e da strumenti come ChatGPT. Questa rivoluzione è stata alimentata da chip prodotti principalmente a Taiwan.
L’entusiasmo per l’intelligenza artificiale, a sua volta, sta facendo andare in tilt le enormi fabbriche di chip di Taiwan.
“Il mercato dell’intelligenza artificiale sta diventando più pazzo che mai”, ha detto ad Oltre La Linea Lena Chang, attivista di Greenpeace East Asia.
“Per questo motivo, l’uso energetico dell’industria dei semiconduttori sta diventando un grosso problema per Taiwan, a causa dell’aumento delle emissioni e persino della possibile carenza”.
In tutta questa follia, il clima potrebbe essere stato dimenticato. “L’obiettivo principale ora è sviluppare l’intelligenza artificiale e le relative catene di approvvigionamento”, ha affermato Chang.
“L’energia non è una grande preoccupazione. Il governo dovrebbe essere più attivo nello sviluppo dell’energia sostenibile”.
Rinnovabili lente
Una questione chiave qui è il mercato energetico di Taiwan. Taiwan sta attualmente eliminando gradualmente i suoi reattori nucleari. La costruzione dell’energia solare ed eolica, tuttavia, è in ritardo.
“Taiwan fa ancora molto affidamento sui combustibili fossili”, ha detto Chang. “Oltre l’80% del nostro approvvigionamento energetico proviene da gas e carbone”.
Secondo l’Energy Administration, solo l’11% della fornitura energetica di Taiwan tra settembre 2023 e agosto 2024 proveniva da energia eolica, solare e idroelettrica.
Una quota nucleare in calo ha contribuito per un altro 5,6%.
Nel 2016 il governo taiwanese ha fissato un obiettivo del 20% di energie rinnovabili entro il 2025, obiettivo che quasi sicuramente non verrà raggiunto.
L’energia eolica offshore, ad esempio, è in ritardo rispetto agli obiettivi governativi. Nel 2018, Taiwan ha assegnato 5,7 gigawatt (GW) di energia eolica offshore da installare entro il 2025.
Entro il 2024, il governo aveva declassato i suoi obiettivi e sperava che entro quell’anno sarebbero stati pronti tra 2,56 GW e 3,04 GW.
“L’energia eolica offshore è andata abbastanza bene fino al 2022. Ma poi, per le successive tornate d’asta, Taiwan ha cercato di ottenere sia energia a basso costo che un’elevata localizzazione della catena di approvvigionamento”, ha detto ad Al Raoul Kubitschek, amministratore delegato della società di consulenza per le energie rinnovabili NIRAS Taiwan. Jazeera.
L’energia eolica si scontra soprattutto con le regole di localizzazione di Taiwan. Il governo di Taiwan chiede che percentuali molto elevate delle sue turbine eoliche e di altri componenti siano prodotte localmente.
Questa produzione locale, tuttavia, non si sta riprendendo abbastanza velocemente.
“Non è possibile costruire una nuova catena di approvvigionamento così velocemente”, ha affermato Kubitschek. “Taiwan ha costruito il suo primo parco eolico offshore di dimensioni commerciali solo nel 2017. Ci vuole tempo per creare un’industria nazionale dell’energia eolica”.
Anche l’energia solare incontra barriere. Il solare sul tetto è stato in gran parte saturo sull’isola. I parchi solari su larga scala, a loro volta, sono controversi a causa delle controversie sulla terra. Gruppi come gli agricoltori temono di invadere i terreni agricoli, provocando proteste e azioni legali.
Chia-wei Chao spera di cambiare la situazione.
È a capo di alcuni progetti pilota in cui gli stessi agricoltori posizionano pannelli solari sulla loro terra. “Non dovremmo costringere gli agricoltori a vendere la loro terra o interrompere l’agricoltura per installare pannelli solari”, ha detto Chao ad Oltre La Linea. “Dovremmo consentire una combinazione dei due. Dobbiamo riconquistare la fiducia degli agricoltori”.
Per ora, tuttavia, il mercato energetico di Taiwan rimane dipendente dai combustibili fossili. Nel frattempo, il consumo energetico dell’industria dei semiconduttori è in rapido aumento.
Questo è un problema per i produttori di semiconduttori. Sono spinti dai loro clienti a diventare ecologici.
Apple, un importante acquirente di chip TSMC, vuole che i suoi grandi fornitori si impegnino a utilizzare il 100% di energia rinnovabile entro il 2030, un obiettivo lontano date le tendenze attuali.
Anche i prezzi dell’elettricità a Taiwan stanno aumentando rapidamente e le minacce di interruzioni di corrente sono in aumento.
Secondo Kubitschek, sono necessari cambiamenti più ampi nel mercato energetico di Taiwan, tra cui l’allentamento delle politiche di localizzazione, la riforma dei permessi e la revisione del ruolo di Taipower, la compagnia energetica di proprietà del governo.
Tuttavia, Kubitschek afferma che tali riforme potrebbero essere ancora lontane. Greenpeace, nel frattempo, vuole aggirare questo enigma e chiede ad aziende come TSMC di costruire i propri impianti energetici sostenibili.
Atti CHIPS
I problemi di Taiwan con la produzione di semiconduttori, tuttavia, non sono unici.
A causa del COVID-19 e della conseguente carenza di beni critici come i semiconduttori, governi come gli Stati Uniti e l’Unione Europea vogliono produrre più chip a livello locale.
Sia gli Stati Uniti che l’UE hanno approvato una legislazione per sostenere la produzione nazionale di chip, sebbene il presidente eletto degli Stati Uniti Donald Trump abbia criticato aspramente il CHIPS and Science Act del suo paese.
Sia gli Stati Uniti che l’UE si trovano ora ad affrontare problemi simili a quelli di Taiwan.
Negli Stati Uniti, ad esempio, nuove fabbriche di chip vengono installate in aree soggette a siccità. TSMC sta investendo 12 miliardi di dollari in una fabbrica nelle regioni desertiche dell’Arizona.
Questa è una cattiva pianificazione, secondo Lepawsky della Memorial University di Terranova.
“IL [US] Il CHIPS Act non ha preso in considerazione l’uso dell’acqua. Ciò causerà problemi in futuro”.
In Europa crescono anche le preoccupazioni sugli effetti ambientali della produzione di chip.
Nel 2022, l’UE ha annunciato di voler aumentare la quota europea del mercato globale della produzione di semiconduttori al 20% entro il 2030, spingendo TSMC e Intel a svelare piani per nuovi stabilimenti in Germania e Polonia (Intel da allora ha rinviato i suoi piani nel tentativo di contenere pesanti perdite finanziarie).
Secondo uno studio della società di ricerca Interface, se l’Europa dovesse raggiungere l’obiettivo di produzione del 20%, le emissioni di semiconduttori del continente aumenterebbero di otto volte, in contrasto con altri programmi politici come il Green Deal.
Gas di trucioli
I ricercatori si preoccupano anche di un altro tipo di effetto climatico dei semiconduttori.
Oltre al consumo di acqua o energia, la produzione di semiconduttori produce gas serra. Durante il complesso flusso di produzione, i processi stessi possono produrre le proprie emissioni.
Queste sono chiamate emissioni di scopo 1, secondo Emily Gallagher, direttrice del programma Sustainable Semiconductor Technologies and Systems (SSTS) dell’istituto di ricerca Imec in Belgio. TSMC è una delle aziende che aderisce al programma SSTS di Imec.
“Durante il processo di incisione, utilizziamo il plasma per rimuovere selettivamente il materiale e costruire minuscole strutture nei chip. Il processo di incisione utilizza spesso gas come il prodotto chimico fluorurato CF4”, ha detto Gallagher ad Oltre La Linea. “Il CF4 ha un potenziale di riscaldamento globale che è 6.500 volte più grande della CO2”.
Secondo i calcoli di Imec, per un chip medio, circa il 10% delle emissioni di produzione rientrano nello scopo 1. Ridurre queste significherà adattare le procedure di produzione altamente complesse dei semiconduttori aumentando l’efficienza del processo per aumentare l’utilizzo dei gas, sostituendo se possibile i gas esistenti e riducendone l’utilizzo.
“Per ora, le emissioni di ambito 1 non dominano le emissioni associate alla produzione di semiconduttori”, ha affermato Gallagher. “Ma man mano che le fabbriche decarbonizzano il loro approvvigionamento energetico, la sua importanza aumenterà drammaticamente”.
A Taiwan, il consumo di energia è ancora nella mente di tutti.
Taiwan è al centro della campagna pubblicitaria globale sull’intelligenza artificiale, non solo produce chip, ma realizza anche i sistemi che raffreddano i server a caldo su cui vengono addestrati i modelli di intelligenza artificiale. Resta da vedere se il mercato energetico locale sarà in grado di gestire tutto ciò.
“Abbiamo bisogno di obiettivi più ambiziosi e dei mezzi per realizzarli”, ha affermato Chang. “Ora c’è una reale preoccupazione riguardo alla carenza di energia. I grandi utilizzatori di energia come le aziende di semiconduttori devono assumersi la responsabilità”.
Questo articolo è stato sostenuto dal Fondo Pascal Decroos.
