TSMC v Arizone: Výzvy spotreby vody a riešenia

V posledných rokoch sa veľa hovorí o investíciách spoločnosti TSMC do výroby čipov v Spojených štátoch, konkrétne v Arizone. Avšak, výstavba obrovských závodov na výrobu polovodičov v púštnych oblastiach vyvoláva legitímne otázky ohľadom spotreby vody. Video od Asianometry sa zaoberá touto problematikou a ponúka komplexný pohľad na situáciu, históriu vodných zdrojov Arizony, súčasné výzvy a potenciálne riešenia. Zistíme, či je možné vybudovať modernú výrobu čipov v suchom prostredí a aké sú pre to nevyhnutné podmienky.

Kľúčové poznatky

• Obrovská spotreba vody: Jeden závod TSMC v Arizone spotrebuje okolo 18 000 kubických metrov vody denne, pričom ďalšie fázy výstavby túto potrebu ešte zvýšia.
• Historický kontext: Phoenix sa nachádza v púšti a spolieha sa na rieky a podzemné zdroje pre svoju vodu.
• Megadrought: Arizona zažíva rozsiahlu 30-ročnú megasechu, bez obdobia takého sucha už viac ako päťsto rokov.
• TSMC a vodná recyklácia: TSMC plánuje do roku 2030 recyklovať viac ako 60 % spotrebovanej vody vo svojich závodoch.
• Technologické riešenia: Nové technológie, ako sú suché čistiace metódy a optimalizácia procesov, môžu výrazne znížiť spotrebu vody pri výrobe čipov.

Vodné zdroje Arizony: História a súčasnosť

Phoenix, mesto v srdci americkej púšte, sa stal pre spoločnosť TSMC atraktívnym miestom pre výstavbu nových závodov na výrobu polovodičov. Avšak, táto voľba vyvoláva otázku: Ako je možné stavať obrovské fabriky v suchom prostredí? Odpoveď spočíva v kombinácii historických faktorov a moderných technológií.

Phoenix získava vodu z troch hlavných zdrojov: riek, ktoré pramenia z pohoria, podzemných vôd (tzv. fosílnych vôd) a alokácie z rieky Colorado. Historicky dominovala poľnohospodárska produkcia v spotrebe vody, ktorá predstavovala až 90 % celkovej spotreby z rieky Colorado. V posledných rokoch však došlo k posunu – mestské oblasti sa rozrastajú a per capita spotreba vody bola výrazne znížená vďaka úsiliu o šetrenie vodou.

Dnes sa Arizona potýka s rozsiahlou megasechou, ktorá trvá už 30 rokov. Táto situácia klade obrovský tlak na vodné zdroje a vyžaduje si inovatívne riešenia pre zabezpečenie dostatočnej vody pre priemysel aj obyvateľstvo.

TSMC a voda: Výzvy a inovácie

Výroba polovodičov je náročná na vodu, pričom najväčšia časť spotreby pripadá na procesy mokrého čistenia (wet cleans) a Chemical Mechanical Polishing (CMP). TSMC si to uvedomuje a aktívne pracuje na znižovaní spotreby vody. Do roku 2030 plánuje recyklovať viac ako 60 % spotrebovanej vody vo svojich závodoch, čo predstavuje významný krok smerom k udržateľnejšej výrobe.

Spoločnosť tiež investuje do nových technológií, ktoré znižujú potrebu vody. Medzi ne patrí striekacie čistenie (spray cleaning), optimalizácia času oplachovania, suché čistiace metódy, ako plazmová ashing a separácia odpadu pri CMP.

Podobné výzvy s vodou zažíva TSMC aj na Taiwane, kde sa fabrika spolieha na dovoz vody počas období sucha a buduje zariadenia na recykláciu priemyselnej a domácej odpadovej vody. S prechodom k pokročilejším 2nm uzlom sa zvyšuje počet procesných krokov (viac ako 2000), čo vedie k vyššej spotrebe vody, preto je investícia do inovácií ešte dôležitejšia.

Riešenia a budúcnosť

TSMC v Arizone buduje priemyselný závod na recykláciu vody (Industrial Reclamation Water Plant), ktorý má zabezpečiť vodu pre ďalšie rozšírenie výroby. Vzhľadom na rozsiahlu megasechu a obmedzené zdroje, je však potrebné kombinovať technologické inovácie s dôkladným plánovaním a investíciami do vodnej infraštruktúry.

Zdroje a odkazy:

• Patreon (podpora kanála): https://www.patreon.com/Asianometry
• X (Twitter): https://twitter.com/asianometry
• Newsletter & Podcast: https://asianometry.passport.online/

Približne 147 gCO₂ bolo uvoľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 0.74 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.