อุตสาหกรรมการผลิตชิปทั่วโลกพบว่า เป้าหมายระดับสากลที่ตั้งมั่นว่าจะลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนสุทธิให้เหลือศูนย์ภายในปี 2050 ไม่เป็นไปตามที่คาดหวัง ผู้เชี่ยวชาญของ EE Times ได้กล่าวไว้ เป้าหมายอันทะเยอทะยานนี้ สอดคล้องกับเป้าหมายที่กำหนดอุณหภูมิช่วงภาวะโลกร้อนให้อยู่ที่ 1.5 องศาเซลเซียสตามข้อตกลงของปารีส โดยกำหนดให้มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสูงสุดในปี 2025 แล้วค่อยลดจำนวนลงอย่างต่อเนื่อง

กิจการค้าร่วมที่ก่อตั้งขึ้นในปีนี้ โดยสมาคมอุตสาหกรรมชิป SEMI พร้อมองค์กรวิจัยและพัฒนา  imec ในฐานะที่เป็นสมาชิกผู้ก่อตั้ง ได้ริเริ่มปรับผู้ผลิตชิปและระบบนิเวศของตนให้สอดคล้องกับเป้าหมาย โดยมีบริษัทเกือบ 90 แห่งจากสมาชิกทั้งหมด 3,000 แห่งของ SEMI มุ่งมั่นที่จะลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

ปีที่แล้ว อุตสาหกรรมชิปใช้ไฟฟ้าถึง 340 เทราวัตต์ต่อชั่วโมง คิดเป็นประมาณ 1.3% ของความต้องการไฟฟ้าทั่วโลก น่าเสียดายที่เปอร์เซ็นต์นี้ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ก่อให้เกิดความท้าทายด้านความยั่งยืน

จุดโฟกัสหลักของอุตสาหกรรมชิปคือ การเปลี่ยนไปใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนในการผลิตไฟฟ้าทั้งหมด แต่ การเปลี่ยนแปลงนี้อาจเป็นปัญหาที่น่าท้าทายของศูนย์ผลิตชิปบนเกาะ ซึ่งเป็นสถานที่ที่อาจจะไม่สามารถจัดตั้งสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานลมได้ สถานที่เหล่านี้จึงมักพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลในการผลิตกระแสไฟฟ้า

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ไฮโดรเจนและโมดูลาร์ขนาดเล็กได้รับการพิจารณาว่า เป็นแหล่งพลังงานที่เชื่อถือได้ และมีความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น เหมาะกับการจัดการปัญหาที่น่าท้าทายเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม ต้นทุนต้องลดลง เพื่อให้สามารถใช้งานในเชิงเศรษฐกิจได้

นอกจากแหล่งพลังงาน อุตสาหกรรมชิปยังต้องจัดการกับการใช้สารเคมี และก๊าซที่เป็นอันตรายในกระบวนการผลิตอีกด้วย โรงงานรุ่นเก่าจะมีปัญหาเกี่ยวกับเรื่องนี้เป็นพิเศษ เนื่องจากมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่มีพลังทำลายล้างออกสู่ชั้นบรรยากาศ ส่วนโรงงานรุ่นใหม่จะมีระบบที่ช่วยบรรเทาปัญหาด้านนี้ แต่ก๊าซบางชนิดยังคงหลุดลอดออกไป ซึ่งจำเป็นที่จะต้องได้รับการจัดการในส่วนนี้เพิ่มเติม

ความท้าทายอีกประการหนึ่งคือ การนำอุปกรณ์ บริการ และซัพพลายเออร์วัสดุที่ยอดเยี่ยมมาประยุกต์ใช้ให้สอดคล้องกับเป้าหมายด้านความยั่งยืน ซึ่งเป็นงานซับซ้อน เนื่องจากต้องใช้สารเคมีจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ การทำงานร่วมกันระหว่างผู้ผลิตชิปและซัพพลายเออร์เคมีจึงสำคัญต่อการพัฒนากระบวนการรูปแบบใหม่ที่ไม่กระทบต่อคุณภาพ หรือประสิทธิภาพของชิป

ก๊าซที่เป็นอันตรายอย่างยิ่งชนิดหนึ่งที่ใช้ในโรงงานคือ SF6 มีสารที่ส่งผลต่อการเกิดภาวะโลกร้อน ดังนั้นความพยายามที่จะหาหนทางทำลายก๊าซเรือนกระจก ก่อนปล่อยออกมาจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความยั่งยืน

ถึงแม้ว่าจะมีความท้าทายเหล่านี้ แต่ห่วงโซ่อุปทานของชิปจะต้องผ่านการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญเพื่อให้บรรลุเป้าหมายด้านความยั่งยืน ซึ่งการเปลี่ยนแปลงนี้จะต้องใช้เวลาและความพยายามอุตสาหะจากทางฝั่งอุตสาหกรรมด้วย

นอกจากนี้ยังมีความกังวลเกี่ยวกับการปล่อยก๊าซคาร์บอนของอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนโดยเซมิคอนดัก เตอร์เช่น ศูนย์ข้อมูล อุปกรณ์เกี่ยวกับสกุลเงินดิจิทัล และอุปกรณ์เล่นเกม ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์นำไปสู่อุปทานที่สูงขึ้น และส่งผลให้เกิดมลภาวะมากขึ้น

ในขณะที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถแก้ไขปัญหาพลังงานสีเขียวเช่น การใช้แผงโซลาร์เซลล์ และสมาร์ทกริด แต่ก็ยังไม่เห็นผลชัดเจนว่า ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมสุทธิจะเป็นไปในเชิงบวกหรือไม่ การประเมินคุณสมบัติของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีต่อความยั่งยืนเป็นงานที่ซับซ้อน และใช้ความละเอียดสูง

ในแง่บวก คือการใช้เครื่องมือผลิตไมโครชิป (EUV lithography tools)

แม้จะใช้พลังงานสูง แต่สามารถประหยัดพลังงานในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ได้ โดยการลดความจำเป็นในขั้นตอน และกระบวนการต่างๆ ส่งผลให้การใช้พลังงานและรอบเวลาการผลิตลดลง

ผู้ผลิตชิปรายใหญ่บางรายเช่น Intel และ Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) ได้ดำเนินการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก  โดย Intel ตั้งเป้าหมายไว้ว่า ทั่วโลกจะดำเนินการลดการปล่อยก๊าซสุทธิให้เหลือศูนย์ภายในปี 2040  และใช้ไฟฟ้าหมุนเวียน 100% ภายในปี 2030 นอกจากนี้ TSMC ได้เร่งการนำพลังงานหมุนเวียนมาใช้ โดยตั้งเป้าไว้ที่ 60% ภายในปี 2030 และลดการปล่อยก๊าซสุทธิให้เหลือศูนย์ภายในปี 2040 

กล่าวโดยสรุป อุตสาหกรรมการผลิตชิปเผชิญหน้ากับความท้าทายที่สำคัญในการบรรลุเป้าหมายด้านความยั่งยืน ตั้งแต่การเปลี่ยนไปใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนตลอดจนการจัดการเรื่องปล่อยก๊าซเรือนกระจก และการใช้สารเคมี อย่างไรก็ตาม ด้วยความพยายามและความอุตสาหะที่มีร่วมกันในกลุ่มแวดวงอุตสาหกรรม ทำให้มองเห็นความหวังที่จะมีอุตสาหกรรมที่ยั่งยืนในอนาคตได้