Cómo enfrentar la creciente demanda de agua para la fabricación de semiconductores

La tecnología de la que dependemos -desde teléfonos móviles y computadoras hasta lámparas LED y automóviles- no puede funcionar sin semiconductores. Y los semiconductores no pueden existir sin agua, mucha agua.

El agua es crucial en todas las fases de la fabricación de semiconductores. Esta gran dependencia -junto al impacto sobre el agua- se está convirtiendo en una vulnerabilidad crítica para la creciente industria mundial del chip. Y eso, a su vez, expone a las empresas tecnológicas que necesitan semiconductores para fabricar dispositivos electrónicos y, cada vez más, desarrollar su tecnología de inteligencia artificial (IA), a un riesgo financiero significativo.

La creciente demanda de chips por parte de la industria tecnológica aumenta aún más la presión sobre los sistemas hídricos.

Según un informe de S&P Global, las fábricas de semiconductores dependen del agua para refrigerar los sistemas y generar electricidad. Juntos ya consumen tanta agua como Hong Kong, una ciudad de 7,5 millones de habitantes.

Pero lo que realmente impulsa la demanda de agua de este sector es su necesidad de agua ultrapura, que se utiliza para enjuagar los residuos de los chips de silicio durante el proceso de fabricación.

El agua ultrapura, que es miles de veces más limpia que el agua potable, se trata mediante procesos como la desionización y la ósmosis inversa para eliminar contaminantes, minerales y otras impurezas que pueden dañar los chips. Se necesitan entre 1.400 y 1.600 galones de agua corriente para producir 1.000 galones de agua ultrapura.

Hoy en día, una planta de fabricación de chips promedio puede consumir 10 millones de galones de agua ultrapura al día, tanta agua como la que utilizan 33.000 hogares estadounidenses cada día.

Las posibles interrupciones relacionadas con el agua en las operaciones de TSMC, el mayor fabricante contratista de chips del mundo, podrían afectar a toda la cadena mundial de suministro de semiconductores y elevar los precios para los compradores.

Además de su enorme consumo de agua, la fabricación de chips también produce aguas residuales que contienen contaminantes -incluidos metales pesados- que pueden ser tóxicos para los ecosistemas acuáticos y los seres humanos.

Algunos fabricantes se están comprometiendo a compensar el impacto de su creciente consumo de agua. Por ejemplo, TSMC está construyendo una nueva planta de fabricación de chips en Phoenix (Arizona) que recuperará el 65% del agua que utiliza, reduciendo así su dependencia del agua de red. La región se enfrenta a un crecimiento demográfico y a una creciente escasez de agua debido a la escasez histórica del río Colorado, que alimenta el suministro de agua.

Mientras tanto, Intel, que está construyendo dos nuevas fábricas de chips en Chandler, un suburbio de Phoenix, se ha asociado con la ciudad para crear una planta de agua regenerada. El agua producida complementará las reservas de agua subterránea y proporcionará a Intel más agua para sus sistemas de refrigeración.

Pero el problema no va a desaparecer pronto. El aumento de la demanda de semiconductores se enfrenta a sequías persistentes y condiciones meteorológicas extremas en los centros de fabricación de chips clave, como las regiones del oeste de Estados Unidos y China. En una encuesta realizada en 2023 a 100 altos directivos de empresas de semiconductores, el 73% citó los recursos naturales, incluido el agua, entre los factores medioambientales que plantean el mayor riesgo para su negocio.

Las empresas también pueden afrontar riesgos regulatorios. Por ejemplo, los altos niveles de contaminación en los sistemas de agua que rodean las instalaciones de fabricación de semiconductores, incluso en el este de China y Corea del Sur, han dado lugar a violaciones a los derechos medioambientales.

El riesgo hídrico en la cadena de suministro de semiconductores es una de las muchas preocupaciones que motivan a los inversores a comprometerse con las grandes empresas tecnológicas en la sostenibilidad del agua a través de esfuerzos como la iniciativa de Ceres "Valuing Water Finance" (Valoración de la Financiación del Agua). Quienes forman parte de la iniciativa animan y apoyan a las empresas que figuran en la lista de interés de la iniciativa en sus esfuerzos por hacer frente al impacto general sobre los recursos hídricos de los que dependen en sus cadenas de valor.

Es necesario reconocer plenamente el factor de riesgo del agua en las cadenas de suministro, especialmente en lo que respecta a la fabricación de chips y la extracción de metales, tal como lo muestran las conclusiones presentadas en un reciente informe de referencia que evaluó las prácticas de gestión del agua de 72 empresas incluidas en la lista de la iniciativa.

Sony, una de las empresas tecnológicas estudiadas, explica públicamente cómo la producción de semiconductores afecta a los recursos hídricos y afirma que está trabajando para reducir la dependencia del agua dulce en sus propias plantas de fabricación de semiconductores.

Por ejemplo, Nagasaki Technology Centre, un centro de producción propiedad de Sony Semiconductor Manufacturing Corporation, reutiliza alrededor del 80% de sus aguas residuales de fabricación. La empresa también tiene previsto construir una instalación de reciclado de aguas residuales fuera del centro.

Según la empresa, las actividades de reciclado y reducción de agua han ayudado a mantener la evacuación de aguas residuales de la producción de chips casi al mismo nivel, incluso a medida que aumenta la producción. Sin embargo, se necesita más transparencia para saber si la empresa está mitigando el riesgo hídrico en su propia fabricación y en la de los semiconductores que adquiere.

Además de reutilizar y reciclar el agua, los fabricantes de semiconductores pueden mejorar la eficiencia hídrica actualizando los sistemas de control del agua para identificar las pérdidas y emplear nuevos avances tecnológicos que requieran menos agua. Y lo que es más importante, las empresas deben tener en cuenta el riesgo hídrico a la hora de planificar su actividad, por ejemplo al decidir el sitio de sus instalaciones.

Las empresas tecnológicas que compran chips pueden promover estas estrategias con políticas de abastecimiento que garanticen la compra de chips a fabricantes que utilicen las mejores prácticas para gestionar el agua. Las grandes empresas tecnológicas que fabrican sus propios chips deben revelar los riesgos relacionados con el agua y los planes o prácticas que aplican para mitigarlos.

Más adelante en la cadena de suministro, la extracción de los metales preciosos y los elementos de tierras raras necesarios para producir semiconductores también consume y contamina los recursos hídricos. Cuatro de las cinco empresas evaluadas en el estudio de referencia han revelado sus esfuerzos por abastecerse de minerales de forma responsable o por mejorar el monitoreo de los minerales, pero no se mencionan las repercusiones específicas de las actividades mineras en el agua.

Los fabricantes necesitan agua dulce para producir semiconductores y el agua dulce escasea. Esto es un problema para las empresas tecnológicas, que deberían revelar abiertamente los riesgos hídricos asociados a la fabricación de chips en sus cadenas de suministro y las medidas que adoptan para proteger su negocio.

Además de incorporar el riesgo hídrico a los modelos de valoración y a las decisiones de inversión, los inversores pueden adoptar un enfoque de propiedad activa, dialogando con las empresas tecnológicas sobre sus riesgos financieros relacionados con el agua. En concreto, los inversores pueden pedir a las empresas que evalúen el riesgo hídrico en sus operaciones directas y cadenas de suministro, y utilizar esa información para establecer objetivos en torno al uso del agua, la contaminación y el suministro de agua dulce para las comunidades y los ecosistemas.

Los inversores pueden animar a las empresas a aprovechar las mejores prácticas y oportunidades para trabajar con sus pares y otros grupos de interés en soluciones que refuercen sus cadenas de valor y contribuyan a garantizar la satisfacción de la creciente demanda de semiconductores y los productos que impulsan.