เมื่อโลกร้อนทำลายชิป เทคโนโลยีจะอยู่รอดได้หรือไม่

เซมิคอนดักเตอร์ เป็นหัวใจสำคัญของทุกสิ่งที่ใช้ไมโครชิป โดยถูกเรียกว่า "น้ำมันแห่งศตวรรษนี้" และเป็นสินค้ากลางที่สำคัญที่สุดสำหรับผลิตภัณฑ์ปลายทางด้านเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ข้อมูล หากไม่มีเซมิคอนดักเตอร์ ก็จะไม่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใด ๆ 

มูลค่าตลาดอุตสาหกรรมชิปในปี 2024 คาดว่าจะอยู่ที่ประมาณ 5.8 แสนล้านดอลลาร์สหรัฐ และคาดว่าจะเติบโตต่อเนื่องด้วยอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีที่ 8.73% โดยคาดว่ามูลค่าตลาดจะเพิ่มขึ้นเป็น 8.8 เเสนดอลลาร์สหรัฐ ภายในปี 2029 สาเหตุหลักของการเติบโตมาจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ผู้บริโภค การขยายตัวของเทคโนโลยี รวมถึงอุตสาหกรรมยานยนต์ที่ใช้เซมิคอนดักเตอร์ในระบบต่างๆ มากขึ้น โดยภูมิภาคเอเชียแปซิฟิกครองส่วนแบ่งตลาดที่ใหญ่ที่สุดและมีการเติบโตเร็วที่สุดในอุตสาหกรรมนี้

ด้วยความสำคัญที่ไม่อาจปฏิเสธได้ ธุรกิจและรัฐบาลจึงให้ความสำคัญกับเสถียรภาพของห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์อย่างมาก สิ่งที่น่าประหลาดใจคือการให้ความสนใจเพียงเล็กน้อยต่อผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่อาจเกิดขึ้นกับห่วงโซ่อุปทานเหล่านี้ในระยะใกล้ถึงระยะกลาง 

ความกังวลที่ลึกซึ้งที่สุดเกี่ยวกับความมั่นคงของห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์มักเกี่ยวข้องกับการแข่งขันทางภูมิรัฐศาสตร์ อย่างไรก็ตาม การให้ความสำคัญกับ "สงครามชิป" ทำให้ละเลยการพิจารณาว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่งผลต่อสภาพแวดล้อมของสถานที่ผลิตเซมิคอนดักเตอร์อย่างไร 

โลกร้อนกระทบห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์ 

เหตุการณ์รุนแรงที่เกิดจากสภาพอากาศสุดขั้วซึ่งมีผลต่อห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์ได้เริ่มเกิดขึ้นแล้ว 

ตัวอย่างเช่น ในช่วงปลายเดือนกันยายน 2024 พายุเฮอริเคนเฮเลนทำให้เหมืองสปรูซไพน์ในรัฐนอร์ทแคโรไลนาต้องหยุดดำเนินการ เหมืองนี้ผลิตควอตซ์คุณภาพสูงถึง 70% ของอุปทานโลก ซึ่งเป็นวัสดุสำคัญในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ 

แม้ว่าบริษัทเหมืองทั้งสองแห่งในสปรูซไพน์จะเริ่มกลับมาดำเนินการ แต่ก็ยังไม่สามารถกลับสู่กำลังการผลิตเต็มที่ได้ การขนส่งควอตซ์สู่ตลาดยังคงเป็นความท้าทาย เนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานทางถนนและทางรถไฟบางส่วนในพื้นที่อาจไม่กลับมาใช้งานได้เต็มที่จนกว่าจะถึงปี 2025 

ผลกระทบต่อแหล่งน้ำ 

สถานการณ์ฉุกเฉินด้านสภาพภูมิอากาศที่กำลังขยายตัวทำให้ทั้งเหตุการณ์รุนแรงและสภาพเรื้อรังส่งผลต่อห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์ในปัจจุบัน และจะกดดันความยืดหยุ่นของระบบเหล่านี้มากขึ้นในอนาคต ผลกระทบสำคัญที่สุดประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับความพร้อมในการใช้น้ำ 

การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ต้องใช้น้ำจำนวนมาก แต่ปัญหาขาดแคลนน้ำที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจทำให้ความมั่นคงของห่วงโซ่อุปทานสั่นคลอน 

งานวิจัยที่ใช้แบบจำลองความเครียดด้านน้ำทั่วโลก ระดับลุ่มน้ำ รวมถึงข้อมูลสถานที่ตั้งของโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ แสดงให้เห็นถึงเหตุผลที่ต้องกังวล 

โรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่มีอยู่ 40% ตั้งอยู่ในลุ่มน้ำที่คาดว่าจะประสบปัญหาความเครียดด้านน้ำในระดับสูงหรือสูงมากระหว่างปี 2030-2040 

24-40% ของโรงงานที่กำลังก่อสร้าง และกว่า 40% ของโรงงานที่วางแผนจะสร้างอยู่ในพื้นที่ที่คาดว่าจะประสบปัญหาเดียวกันในช่วงเวลาเดียวกัน 

ความกระจายตัวของสถานที่ผลิตที่ไม่เท่าเทียมกันอาจทำให้ความเครียดด้านน้ำในภูมิภาคหนึ่งส่งผลกระทบแบบลูกโซ่ต่อเครือข่ายการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ทั้งหมด 

ผลกระทบต่อโครงสร้างของเครือข่าย 

ไม่ใช่ทุกจุดในเครือข่ายจะมีความสำคัญเท่ากัน การหยุดชะงักในจุดหนึ่งอาจทำให้เกิดผลกระทบรุนแรงทั่วทั้งระบบ ตัวอย่างเช่น การหยุดดำเนินงานที่เหมืองสปรูซไพน์ หรือโรงงานผลิต Fab 15 ของบริษัท Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) ในไต้หวัน ซึ่งเป็นผู้ผลิตชิปสำหรับ Apple แต่เพียงผู้เดียว 

ไต้หวันซึ่งผลิตเซมิคอนดักเตอร์ขั้นสูงถึง 90% ของความต้องการโลก กำลังเผชิญภาวะแห้งแล้งตั้งแต่ปี 2021 

นโยบายสาธารณะและความเปราะบางในอนาคต 

แม้รัฐบาลสหรัฐฯ และสหภาพยุโรปจะลงทุนจำนวนมากในโรงงานผลิตใหม่ แต่ยังขาดการพิจารณาผลกระทบจากสภาพแวดล้อม เช่น สหรัฐฯ สร้างโรงงานใหม่ในรัฐแอริโซนา ซึ่งเผชิญภาวะแห้งแล้งตั้งแต่ปี 1994 

ในฝรั่งเศส ความขัดแย้งระหว่างประชาชนกับบริษัท STMicroelectronics เกี่ยวกับการใช้น้ำคุณภาพสูงในภูมิภาค Grenoble ได้เกิดขึ้นตั้งแต่ปี 2023 

แม้เทคโนโลยีที่พัฒนาความสามารถในการใช้น้ำจะช่วยได้บางส่วน แต่ไม่สามารถแก้ปัญหาได้ทั้งหมด เนื่องจากน้ำยังจำเป็นสำหรับการเกษตร การใช้ในครัวเรือน และอุตสาหกรรมอื่น