تايوان تكافح من أجل التوفيق بين طموحاتها المناخية وتصنيع الرقائق | بيئة

هسينشو، تايوان – يطير طائر الكركي عبر حقل أرز صامت، والمياه تتدفق ببطء في الخلفية. إنها صورة هادئة ونمطية لريف شرق آسيا. لا يبدو أن هناك الكثير مما يشير إلى أنني على بعد بضعة كيلومترات فقط من أحد قلوب الاقتصاد العالمي.

هذه مدينة هسينشو، وهي مدينة صغيرة قريبة من تايبيه في تايوان. وهذا ما يمكن أن نطلق عليه حرفيًا وادي السيليكون في العالم.

على بعد بضعة كيلومترات فقط من حقول الأرز الهادئة، ترتفع مباني ضخمة عن الأرض، ويعمل مكيف الهواء بشكل دائم وسط صخب حركة المرور. هذه هي المصانع التي تصنع رقائق السيليكون أو أشباه الموصلات التي تجعل هواتفنا الذكية وأجهزة الكمبيوتر وحتى أنظمة الذكاء الاصطناعي (AI) مثل ChatGPT تعمل.

ومع ذلك، فإن هذين العالمين، الطبيعة الهادئة والتصنيع عالي التقنية، يتصادمان بشكل متزايد في الجزيرة.

تايوان هي الرائدة عالميا في إنتاج رقائق الكمبيوتر.

تعد شركة تايوان لتصنيع أشباه الموصلات المحدودة (TSMC) أكبر شركة مصنعة للرقائق في تايوان. وبحلول الربع الثالث من عام 2024، كانت قد استحوذت على 64% من سوق أشباه الموصلات العالمية، وفقًا لشركة الأبحاث كاونتربوينت.

أما ثاني أكبر شركة، وهي شركة سامسونغ فاوندري في كوريا الجنوبية، فلم تمثل سوى 12 في المائة.

يشكل تصنيع الرقائق جزءًا كبيرًا من اقتصاد تايوان ويساهم بنسبة 25 بالمائة من الناتج المحلي الإجمالي للجزيرة. وفي عام 2020، كانت القيمة السوقية لشركة TSMC تعادل حجم نصف اقتصاد تايوان، وفقًا لدراسة أجريت في ذلك الوقت.

يبدو أن القليل من الدول قادرة على التفوق على التايوانيين في تصنيع الرقائق. ومع ذلك، فإن هذا النجاح في مجال أشباه الموصلات يثير أيضًا قضايا الاستدامة.

يستهلك تصنيع الرقائق كميات كبيرة من الماء والطاقة، وينبعث منه انبعاثات من خلال المواد الكيميائية. تستهلك TSMC وحدها حوالي 8 بالمائة من كهرباء الجزيرة، وفقًا لتقرير حديث صادر عن S&P Global Ratings.

وقالت تشيا وي تشاو، مديرة الأبحاث في شبكة تايوان للعمل المناخي غير الربحية والأستاذ المساعد المساعد في جامعة تايوان الوطنية، لقناة الجزيرة: “بعد صناعة البتروكيماويات، تعد صناعة الإلكترونيات أكبر مصدر للانبعاثات في تايوان”.

“أشباه الموصلات هي أيضا صناعة سريعة النمو، وهو أمر مثير للقلق، على أقل تقدير.”

وهذا يجعلهم في صراع مع المزارعين الذين تقع بالقرب منهم مصانع الرقائق التايوانية.

وفي عام 2021، أثناء فترة الجفاف، أوقفت الحكومة التايوانية ري المزارع، حتى تتمكن مصانع الرقائق الضخمة من استخدام المياه الموفرة. واليوم، يتزايد القلق بشأن الكيفية التي يمكن بها لمزارع الطاقة الشمسية، اللازمة لتشغيل تصنيع الرقائق، أن تستحوذ على الأراضي الزراعية.

وقال جوش ليباوسكي، أستاذ الجغرافيا بجامعة ميموريال في نيوفاوندلاند بكندا، لقناة الجزيرة: “يبدو أن هناك نقصًا في التحليل المنهجي حول التأثيرات البيئية على إنتاج أشباه الموصلات”.

“وهذا خطأ فادح.”

الذكاء الاصطناعي “المجنون”.

في حين أن استخدام المياه في مصانع الرقائق قد حظي بالكثير من الاهتمام الدولي في السنوات القليلة الماضية، فإنه يعتبر في الجزيرة نفسها خبرًا قديمًا. ويقوم مصنعو أشباه الموصلات بالفعل بإعادة تدوير معظم المياه التي يستخدمونها، وقد استثمرت الحكومة في المزيد من البنية التحتية للمياه منذ الجفاف في السنوات الماضية.

ويشعر التايوانيون اليوم بالقلق بشأن استخدام الطاقة في الصناعة. حقق الذكاء الاصطناعي اختراقات كبيرة في السنوات الماضية، مدفوعًا بالنماذج اللغوية الكبيرة للشركات الأمريكية مثل OpenAI وأدوات مثل ChatGPT. كانت هذه الثورة مدعومة بالرقائق التي تم تصنيع معظمها في تايوان.

الضجيج حول الذكاء الاصطناعي، بدوره، يتسبب في زيادة نشاط مصانع الرقائق الضخمة في تايوان.

وقالت لينا تشانغ، الناشطة في منظمة السلام الأخضر بشرق آسيا، لقناة الجزيرة: “أصبح سوق الذكاء الاصطناعي أكثر جنونًا من أي وقت مضى”.

“ولهذا السبب، أصبح استخدام الطاقة في صناعة أشباه الموصلات مشكلة كبيرة بالنسبة لتايوان، بسبب زيادة الانبعاثات وحتى النقص المحتمل”.

في ظل كل هذا الجنون، ربما تم نسيان المناخ. وقال تشانغ: “الهدف الرئيسي الآن هو تطوير الذكاء الاصطناعي وسلاسل التوريد ذات الصلة”.

“الطاقة ليست مصدر قلق كبير. وينبغي للحكومة أن تكون أكثر نشاطا في تطوير الطاقة المستدامة.

مصادر الطاقة المتجددة البطيئة

إحدى القضايا الرئيسية هنا هي سوق الطاقة التايوانية. وتقوم تايوان حاليًا بالتخلص التدريجي من مفاعلاتها النووية. ومع ذلك، فإن بناء الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لا يزال متخلفا.

وقال تشانغ: “لا تزال تايوان تعتمد بشكل كبير على الوقود الأحفوري”. “أكثر من 80% من إمدادات الطاقة لدينا تأتي من الغاز والفحم.”

ووفقاً لإدارة الطاقة، فإن 11% فقط من إمدادات الطاقة في تايوان بين سبتمبر 2023 وأغسطس 2024 جاءت من طاقة الرياح والطاقة الشمسية والطاقة الكهرومائية.

وساهم انخفاض حصة الطاقة النووية بنسبة 5.6 في المائة أخرى.

حددت الحكومة التايوانية في عام 2016 هدفًا يتمثل في توليد 20% من مصادر الطاقة المتجددة بحلول عام 2025، وهو ما ستفشل فيه بالتأكيد.

فالرياح البحرية، على سبيل المثال، تتخلف عن الأهداف الحكومية. في عام 2018، منحت تايوان 5.7 جيجاوات من طاقة الرياح البحرية ليتم تركيبها بحلول عام 2025.

وبحلول عام 2024، خفضت الحكومة أهدافها، وتأمل أن يكون ما بين 2.56 جيجاوات و3.04 جيجاوات جاهزين في ذلك العام.

وقال راؤول كوبيتشيك، المدير الإداري لاستشارات الطاقة المتجددة NIRAS تايوان، لـ Al: “لقد سارت طاقة الرياح البحرية بشكل جيد حتى عام 2022. ولكن بعد ذلك، في جولات المزادات التالية، حاولت تايوان الحصول على طاقة رخيصة وتوطين عالي لسلسلة التوريد”. الجزيرة.

تدخل طاقة الرياح بشكل خاص في قواعد التوطين في تايوان. تطالب حكومة تايوان بإنتاج نسب عالية جدًا من توربينات الرياح وغيرها من المكونات محليًا.

ومع ذلك، فإن هذا الإنتاج المحلي لا يتحسن بالسرعة الكافية.

وقال كوبيتشيك: “لا يمكنك بناء سلسلة توريد جديدة بهذه السرعة”. “قامت تايوان ببناء أول مزرعة رياح بحرية ذات حجم تجاري فقط في عام 2017. ويستغرق إنشاء صناعة محلية لطاقة الرياح بعض الوقت.”

تواجه الطاقة الشمسية أيضًا حواجز. لقد كانت الطاقة الشمسية على الأسطح مشبعة إلى حد كبير في الجزيرة. أما مزارع الطاقة الشمسية واسعة النطاق، فهي بدورها مثيرة للجدل بسبب النزاعات على الأراضي. وتخشى مجموعات مثل المزارعين من التعدي على الأراضي الزراعية، مما يؤدي إلى احتجاجات ودعاوى قضائية.

وتأمل Chia-wei Chao في تغيير هذا الوضع.

وهو يقود بعض المشاريع التجريبية حيث يقوم المزارعون أنفسهم بوضع الألواح الشمسية على أراضيهم. وقال تشاو لقناة الجزيرة: “لا ينبغي لنا أن نجبر المزارعين على بيع أراضيهم أو التوقف عن الزراعة لتركيب الألواح الشمسية”. “يجب أن نسمح بمزيج من الاثنين. نحن بحاجة إلى استعادة ثقة المزارعين.

ولكن في الوقت الراهن، لا يزال سوق الطاقة في تايوان يعتمد على الوقود الأحفوري. وفي الوقت نفسه، يتزايد استخدام الطاقة في صناعة أشباه الموصلات بسرعة.

هذه مشكلة بالنسبة لمصنعي أشباه الموصلات. يتعرضون لضغوط من عملائهم من أجل التحول إلى اللون الأخضر.

تريد شركة أبل، المشتري البارز لرقائق TSMC، من مورديها الكبار أن يلتزموا باستخدام الطاقة المتجددة بنسبة 100% بحلول عام 2030 – وهو هدف بعيد المنال بالنظر إلى الاتجاهات الحالية.

كما أن أسعار الكهرباء في تايوان تتزايد بسرعة، وتتزايد التهديدات بانقطاع التيار الكهربائي.

ووفقا لكوبيتشيك، هناك حاجة إلى تغييرات أوسع نطاقا في سوق الطاقة في تايوان، بما في ذلك تخفيف سياسات التوطين، وإصلاح التصاريح والنظر في دور شركة الطاقة المملوكة للحكومة Taipower.

ومع ذلك، يقول كوبيتشيك إن مثل هذه الإصلاحات قد تكون بعيدة المنال. في غضون ذلك، تريد منظمة السلام الأخضر تجاوز هذه المعضلة وتطالب شركات مثل TSMC ببناء منشآت الطاقة المستدامة الخاصة بها.

أعمال رقائق البطاطس

ومع ذلك، فإن المشكلات التي تواجهها تايوان فيما يتعلق بتصنيع أشباه الموصلات ليست فريدة من نوعها.

منذ كوفيد-19 والنقص المرتبط به في السلع الحيوية مثل أشباه الموصلات، ترغب حكومات مثل الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي في تصنيع المزيد من الرقائق محليا.

أصدرت كل من الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي تشريعات لدعم إنتاج الرقائق المحلية، على الرغم من أن الرئيس الأمريكي المنتخب دونالد ترامب انتقد بشدة قانون الرقائق والعلوم في بلاده.

وتواجه كل من الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي الآن قضايا مماثلة لتلك التي تواجهها تايوان.

ففي الولايات المتحدة، على سبيل المثال، يجري إنشاء مصانع جديدة للرقائق في مناطق معرضة للجفاف. تستثمر شركة TSMC مبلغ 12 مليار دولار في مصنع في المناطق الصحراوية في ولاية أريزونا.

وهذا تخطيط سيئ، وفقا لما ذكره ليباوسكي من جامعة ميموريال في نيوفاوندلاند.

“إن قانون رقائق البطاطس (الأمريكي) لم يأخذ بعين الاعتبار استخدام المياه. وهذا سيسبب مشاكل في المستقبل.”

وفي أوروبا، تتزايد أيضاً المخاوف بشأن التأثيرات البيئية الناجمة عن تصنيع الرقائق.

في عام 2022، أعلن الاتحاد الأوروبي أنه يريد زيادة حصة أوروبا في سوق تصنيع أشباه الموصلات العالمية إلى 20 في المائة بحلول عام 2030، مما دفع TSMC وإنتل إلى الكشف عن خطط لإنشاء مصانع جديدة في ألمانيا وبولندا (أجلت إنتل منذ ذلك الحين خططها في سعيها إلى كبح الخسائر المالية الفادحة).

ووفقا لدراسة أجرتها شركة إنترفيس للأبحاث، إذا تمكنت أوروبا من تحقيق هدف الإنتاج بنسبة 20%، فإن انبعاثات أشباه الموصلات في القارة سترتفع ثمانية أضعاف، مما يتعارض مع برامج سياسية أخرى مثل الصفقة الخضراء.

غازات رقاقة

ويشعر الباحثون بالقلق أيضًا بشأن نوع آخر من التأثير المناخي لأشباه الموصلات.

إلى جانب استخدام الماء أو الطاقة، تنتج صناعة أشباه الموصلات غازات الدفيئة. أثناء تدفق التصنيع المعقد، يمكن للعمليات نفسها أن تنتج انبعاثاتها الخاصة.

وتسمى هذه الانبعاثات بالنطاق 1، وفقًا لإيميلي غالاغر، مديرة برنامج تقنيات وأنظمة أشباه الموصلات المستدامة (SSTS) التابع لمعهد الأبحاث Imec في بلجيكا. TSMC هي إحدى الشركات الأعضاء في برنامج SSTS التابع لشركة Imec.

“أثناء عملية الحفر، نستخدم البلازما لإزالة المواد بشكل انتقائي لبناء هياكل صغيرة في الرقائق. وقال غالاغر للجزيرة: “غالبًا ما تستخدم عملية الحفر غازات مثل المادة الكيميائية المفلورة CF4”. “يتمتع CF4 بقدرة على الاحتباس الحراري أكبر بمقدار 6500 مرة من ثاني أكسيد الكربون.”

وفقًا لحسابات شركة Imec، بالنسبة لشريحة متوسطة، فإن ما يقرب من 10 بالمائة من انبعاثات الإنتاج تقع في النطاق 1. ويعني تقليل هذه الانبعاثات تكييف إجراءات تصنيع أشباه الموصلات شديدة التعقيد من خلال زيادة كفاءة العملية لزيادة الاستفادة من الغازات، عن طريق استبدال الغازات الموجودة إن أمكن. ومن خلال تقليل استخدامها.

وقال غالاغر: “في الوقت الحالي، لا تهيمن انبعاثات النطاق 1 على الانبعاثات المرتبطة بتصنيع أشباه الموصلات”. “ولكن مع قيام المصانع بإزالة الكربون من إمداداتها من الطاقة، فإن أهميتها ستزداد بشكل كبير.”

بالعودة إلى تايوان، لا يزال استخدام الطاقة في أذهان الجميع.

تقع تايوان في قلب الضجيج العالمي بشأن الذكاء الاصطناعي، فهي لا تنتج الرقائق فحسب، بل إنها تصنع حتى الأنظمة التي تعمل على تبريد الخوادم عالية التشغيل التي يتم تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي عليها. ويبقى أن نرى ما إذا كان سوق الطاقة المحلي قادراً على التعامل مع ذلك.

وقال تشانغ: “نحن بحاجة إلى أهداف أكثر طموحاً ووسائل تحقيقها”. “هناك قلق حقيقي الآن بشأن نقص الطاقة. ويتعين على مستخدمي الطاقة الكبار، مثل شركات أشباه الموصلات، أن يتحملوا المسؤولية.

تم دعم هذه المقالة من قبل صندوق باسكال ديكروس.