【商業策略】每年用電量超過台北 台積電等晶圓龍頭如何實現淨零排放 - Strategy - 2021-11-22
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【商業策略】每年用電量超過台北 台積電等晶圓龍頭如何實現淨零排放

22nd November, 2021| In Strategy

根據Green Peace指出,晶片製造龍頭台積電,每年的用電量遠超過台北,在2017年製造出600萬噸碳、2020年更躍升至1500萬噸。而其他晶片製造商,像是Intel和Samsung也都不惶多讓,該如何在享有科技帶來的便利時,對地球多貢獻一份心力呢? 
無論是筆電、有線或無線通訊設備、電動車和工業設備、數碼電視、相機及遊戲主機等,琳瑯滿目的電子設備,都需要使用晶片運作。

眾所皆知,半導體產業屬於資源密集型產業,台積電對於新廠房的投資,高達200億美元,甚至是Tesla在柏林附近廠房的三倍。根據一項Harvard University的研究指出,半導體產業製造出的碳排量,佔據了電子設備產業的大部分,儘管其中某些能源屬於可再生能源,但多數仍來自於煤炭或天然氣等化石燃料,二氧化碳的排放量,也因此居高不下。

根據CNBC分析指出,半導體產業在製程裡,需要耗費大量電力,像是晶片製造商需要將矽石熔解,形成冶金級矽後,經過分餾將其純化,作成電子級矽。之後,需要將矽放入坩堝內加溫,並用一塊單晶矽做為晶種引導,讓沾附在晶種上的矽,在冷凝之後形成和晶種相同的結晶。



這些過程非常耗電,而在之後,還要經過切片形成晶圓,以及邊緣研磨、蝕刻、退火、拋光及洗淨等過程,透過一系列步驟,將材料疊加在晶圓上,而擴散爐、離子注入機和蝕刻設備,都需要耗費相當大的功率,甚至需要相當高的溫度,來改變矽的表面特性。

目前全世界的大部份晶片,都在亞洲生產,像是台灣的台積電所製造的晶片,就比全球其他公司還要多。

台積電每年製造的碳排量,也可能遙遙領先其他晶片製造商。Green Peace甚至指出,台積電新竹總部的用電量超過台北,在2017年時排放出600萬噸碳、2019年是800萬噸;到了2020年,更一舉躍升至1500萬噸。而在晶圓製程裡,也需要使用大量的超純水(ultrapure water)清洗,這種水的乾淨程度,可達自來水的一千倍。

根據Bloomberg報導,2019年的Intel公司資訊顯示,其用水量是Ford汽車的三倍;所產生的有害廢棄物,則是Ford汽車的兩倍。

此外,和大多數產業一樣,當企業規模擴張時,排放的碳也就越多;隨著晶圓製造廠不停擴展,製造出的碳排放也就越多。

有些分析師甚至建議,需要將半導體產業的碳排放量,與物流、航空及航運產業進行比較,才能達到督促減碳的目的。

在確保營運規模和增產的同時,儘量減少二氧化碳排放,將是半導體產業的一大考驗。而台積電也在不久前宣佈,要在2050年實現淨零排放(Net Zero Emission),代表碳排放量與減碳排量,在互相扣除後為零。

雖然這個目標,相較於合作夥伴Apple喊出的「2030年達成碳中和」要晚了20年;不過,台積電也設定在2030年時,將達到使用40%可再生能源的目標。



但台積電能否達成減碳,不僅在於改善製程,更可能依賴在台灣政府身上;根據英國石油公司的能源報告指出,在2019年時,台灣仍有91.5%的能源,是依靠化石燃料產生。

Green Peace則稱,台積電佔據了台灣總發電量的4.8%;到了2022年,更可能上升至7.2%,因此如何節能、提升工廠效率,或購買更多的可再生能源,會是台積電勢在必行的重點項目。

在去年,台積電與由丹麥政府出資50.1%的離岸風電公司Orsted,簽署了長達20年的協議,將購買在台灣西部開發的兩座離岸風電場的全部能源。

除了台積電外,Intel和Samsung兩間晶片製造大廠,也在計畫減少碳排放。像是Intel開展了許多節能項目,節省了1.61億千瓦(kWh)的能源;而Samsung在2020年,排放1290萬噸的二氧化碳,雖然還未宣佈其淨零排放的目標,不過Samsung本身,即是韓國政府在2050年實現碳中和的重要部份之一。

單靠半導體產業改善製程、使用可再生能源來減碳,對於維護地球環境來說,或許仍遠不足夠;如果想早日實現碳中和,必需讓製造廠和大企業負起責任,監督供應鏈上的各級廠商,確實達到二氧化碳排放量的標準,儘管這很艱難,卻是迫在眉睫的一件大事。

資訊參考來源: bloombergquint.com、CNBC



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