Când Mark Newman a intrat în holul unui hotel din Tokyo pentru o conferință cu clienții la sfârșitul anului trecut, directorul executiv al gigantului chimic american Chemours a avut experiența rară de a fi asaltat.
„M-am simțit ca și cum aș fi fost un star rock”, își amintește Newman. „Am fost asaltat de oameni care spuneau: avem nevoie de mai mult”.
„Mai mult” în cauză este o clasă de substanțe chimice cunoscute sub numele de PFAS (substanțe per- și polifluoroalchilice), critice pentru producerea a orice, de la smartphone-uri și costume de pompieri la avioane și vehicule electrice – dar mai ales la microcipuri. Oricine încerca să asigure aprovizionarea pentru acest an urma să fie dezamăgit. Un PFAS cheie, spune Newman, „a fost complet vândut”.
Dar substanțele chimice atât de instrumentale pentru producătorii de cipuri și pentru dezvoltarea economiei mondiale bazate pe date au, de asemenea, un potențial de impact semnificativ asupra sănătății și mediului.
Factorii de decizie politică sunt din ce în ce mai îngrijorați de riscurile acestor „substanțe chimice veșnice”, numite astfel deoarece nu se descompun ușor în mediu. Aceste substanțe chimice au fost asociate cu probleme de fertilitate, creșterea redusă a fătului, boli de ficat și risc crescut de cancer la om.
În martie, UE a început o consultare publică privind propunerile de interzicere a întregii clase de până la 10 000 de substanțe chimice, cu o perioadă de „tranziție” de 13,5 ani pentru industria cipurilor. Dacă va fi pusă în aplicare, aceasta ar fi „cea mai amplă restricție (a substanțelor chimice) … din istorie”, potrivit lui Frauke Averbeck, care conduce propunerea din partea Germaniei, una dintre cele cinci națiuni europene care susțin campania pentru interzicere.
Unele companii de produse chimice nu așteaptă reglementarea. În decembrie, 3M a anunțat că va opri producția de PFAS până în 2025, motivând că riscurile nu merită profitul potențial. Se confrunta deja cu mai multe procese pentru poluarea din trecut.
Măsurile au declanșat alarmele în sediile celor mai mari producători de cipuri din lume și ale furnizorilor lor, o listă lungă de companii industriale de top, printre care Intel, Infineon, TSMC, STMicroelectronics, BASF și multe altele.
După decizia 3M, Intel și TSMC au convocat furnizorii la întâlniri. „Vor să se asigure că producția de cipuri poate continua și nu va fi afectată din cauza ieșirii 3M”, spune un furnizor american de echipamente pentru cipuri pentru TSMC și Intel. Furnizorii au fost, de asemenea, chestionați cu privire la implicațiile unei interdicții europene și ale restricțiilor tot mai mari din SUA.
Substanțele chimice atât de importante pentru producătorii de cipuri au un potențial de impact semnificativ asupra sănătății și mediului © Walden Kirsch/Intel Corporation
Chiar și cu perioada de tranziție propusă de UE, producătorii de cipuri și furnizorii lor vor trebui să dezvolte o întreagă clasă nouă de substanțe chimice și să revizuiască procesele de producție în mai multe sectoare. Mulți cunoscători din industrie consideră că acest lucru nu este posibil într-un astfel de interval de timp.
Dar o interdicție fără substanțe chimice de substituție care să ia locul PFAS ar putea amenința ambiția puternic subvenționată a Europei de a acapara 20 % din piața mondială a cipurilor până în 2030 – și ar putea trimite efecte de propagare într-o gamă mult mai largă de industrii, de la automobile la energie. Această dilemă demonstrează dificultatea de a satisface cerințele tehnologiei moderne fără a distruge sănătatea umană și mediul înconjurător.
„Fără unele PFAS, fabricarea semiconductorilor pur și simplu nu este posibilă”, spune un important executiv european din domeniul cipurilor. „Nu există încă alternative pe piață”.
Materiale „minune
Construite pe un lanț de atomi de carbon și fluor legați între ei, PFAS conțin una dintre cele mai puternice legături din chimia organică, ceea ce face ca materialele derivate din ele să fie foarte rezistente la apă, ulei și căldură.
Companii precum Chemours, Daikin din Japonia și producătorii europeni de produse chimice Arkema și Solvay sunt lideri în producția acestor materiale minune.
În fabricarea cipurilor, componentele fabricate sau acoperite cu PFAS sunt foarte rezistente la substanțele chimice corozive utilizate, garantând puritatea proceselor de fabricație și susținând calitatea cipurilor de ultimă generație.
Dar legăturile sunt atât de puternice încât moleculele PFAS din materialele aruncate nu se descompun cu ușurință și, în schimb, se acumulează în mediu și în organele umane. Oamenii de știință sunt din ce în ce mai îngrijorați de consecințele grave asupra sănătății. Studiile au descoperit PFAS în sângele a 99 % dintre americani și niveluri nesigure în apa potabilă și în solul cetățenilor americani și europeni. Agenția pentru Protecția Mediului din SUA a avertizat că și nivelurile aproape zero de PFAS ar putea reprezenta o amenințare pentru sănătatea umană.
Potrivit Consiliului nordic de miniștri, costurile de sănătate legate de PFAS în Europa ar putea ajunge până la 84 de miliarde de euro pe an pentru tratamentul bolilor legate de expunere, cum ar fi afectarea ficatului, cancerul de rinichi și bolile tiroidiene. Costul de inversare a daunelor aduse mediului și sănătății ar putea ajunge până la 2,4 miliarde de euro pe an, afirmă Chemsec, o organizație non-profit finanțată parțial de guvernul suedez. În prezent, nu există o modalitate eficientă de a curăța mediul înconjurător de PFAS pe scară largă.
Dar înlocuirea PFAS nu este o sarcină simplă. Fluoropolimerii, tipul de plastic dur al PFAS, sunt văzuți de mulți directori de cipuri și de chimicale ca fiind cel mai dificil de înlocuit. Aceștia sunt utilizați pentru a produce materiale de acoperire critice și piese rezistente la substanțe chimice în lanțul de aprovizionare cu cipuri, cum ar fi în țevile, pompele și garniturile din fabrică. Sectorul semiconductorilor consumă 45% din fluoropolimerii utilizați în industria electronică, potrivit Agenției Europene pentru Produse Chimice.
Un important furnizor de produse chimice a experimentat înlocuirea unora dintre cele 153.000 de garnituri pe bază de PFAS utilizate în fabrica sa din Germania. „Am testat multe materiale diferite, inclusiv … materialele plastice din care sunt făcute cărămizile Lego. Dar scurgerile de substanțe chimice … au fost de 1.000 de ori mai mari decât cele pe bază de PFAS. Acest lucru face ca uzina noastră să nu fie deloc sigură”, spune directorul executiv.
Un număr de producători de PFAS – Chemours, Daikin, 3M, AGC, Arkema, Solvay și Shandong Dongyue – controlează aproximativ 60% din piața globală a fluoropolimerilor. Doar doi – Chemours și japonezii de la Daikin – produc plasticul specific de înaltă calitate care poate fi transformat în echipamentele necesare pentru fabricarea cipurilor avansate, au confirmat verificările FT.
Incertitudinile de reglementare împiedică planurile de extindere a capacității pentru a satisface cererea în creștere din partea sectorului cipurilor, spune Newman de la Chemour. Posibila interdicție a UE ar sabota planurile europene privind semiconductorii, împingând investițiile în afara blocului și, adaugă el, ar fi „inaplicabilă”.
Multe dintre companiile chimice, cum ar fi Bayer, Arkema și Solvay, susțin că UE ar trebui să adopte o abordare „diferențiată” pentru reglementarea PFAS. Cele care nu s-au dovedit a fi nesigure și care sunt esențiale pentru industrii cheie ar trebui să fie permise, susțin mai mulți directori.
Producătorul de cipuri TSMC spune că are un plan pe termen lung pentru a elimina substanțele chimice PFAS © TSMC
Însă Chemtrust, o organizație caritabilă de mediu, estimează că ar putea dura mii de ani pentru a determina siguranța fiecărui compus, deoarece sunt atât de mulți. A fost nevoie de mai mulți ani pentru a obține un acord global privind eliminarea a doar două tipuri de PFAS în cadrul Convenției de la Stockholm privind poluanții organici persistenți.
„Diferențiat” a mai fost încercat înainte. Când anumite substanțe chimice au fost restricționate în trecut, spune profesorul William Dichtel, care face parte dintr-o echipă de la Universitatea Northwestern care a dezvoltat o metodă de descompunere a PFAS, „pur și simplu le-au înlocuit cu alte PFAS care acum arată dovezi că sunt la fel de rele sau chiar potențial mai rele.
„Prin reglementarea lor se creează un stimulent financiar extraordinar … pentru a oferi soluții care sunt mai sigure.”
Ceasul ticăie
Unii chimiști și ecologiști consideră că industria semiconductorilor pur și simplu nu a încercat suficient de mult să găsească soluții mai sigure.
Cu toate acestea, companiile insistă că au încercat să găsească alternative. TSMC – cel mai mare producător de cipuri contractuale din lume, având ca clienți Apple, Nvidia și Qualcomm – lucrează la înlocuitori încă din 2006 și spune că a „făcut progrese” în domeniul fotolitografiei, care plasează circuite integrate precise pe plachete de siliciu.
În timp ce TSMC spune că dorește să elimine PFAS în viitor, nu va spune când. „Va fi nevoie de timp pentru a verifica noile substanțe chimice și materiale pe care le folosim în procesele de fabricație”, spune aceasta.
Bosch, compania germană de inginerie care furnizează cipuri pentru industria auto, spune, de asemenea, că este nevoie de mai mult timp pentru schimbare, împărtășind opinia că o normă legală de interzicere a PFAS „prea devreme” va pune în pericol competitivitatea Europei.
Kevin Gorman, vicepreședinte senior la gigantul farmaceutic german Merck, un furnizor cheie pentru industria cipurilor, spune că oamenii de știință ai companiei lucrează la alternative fără PFAS încă din 2020. „Este nevoie de mai multă muncă pentru a le aduce la nivelul necesar pentru utilizarea comercială”, spune el. „Suntem încă la câțiva ani distanță”.
Dar este clar că ceasul ticăie. Apple, ca unul dintre cei mai mari utilizatori de substanțe chimice din industria tehnologică, s-a angajat la sfârșitul anului trecut să le elimine treptat pe termen lung.
Astfel de promisiuni au deschis oportunități pentru potențialii perturbatori. Impermea Materials, cu sediul în Massachusetts, lucrează la soluții fără PFA pentru ambalaje alimentare și textile, iar acum se aventurează în domeniul tehnologiei.
„Nimeni nu a fost dispus să treacă la materiale fără PFA, deoarece argumentul lor a fost că PFAS funcționează extraordinar de bine decât toate alternativele”, spune David Zamarin, fondatorul și directorul executiv al Impermea. „Dar acum, cu atât de multe reglementări, lucrurile s-ar putea schimba”.
Un sfert dintre companiile care cheltuiesc mai mult de 3 milioane de euro pe an pentru a face lobby în UE sunt mari producători de produse chimice: Bayer, Dow Europe și BASF © Ben Kilb/FT
Dar clienții vor trebui să accepte că noile produse vor costa inițial mai mult. „Soluțiile noastre, într-un caz pentru un strat de acoperire pentru electronice, ar putea fi de trei ori mai scumpe decât ceea ce caută potențialii noștri clienți”, spune Zamarin.
Cu toate acestea, chiar și cei care cred că PFAS ar trebui să fie interzise sunt de acord cu industria că nu vor fi disponibile prea curând alternative. Zhanyun Wang, specialist în PFA și cercetător la Empa, Laboratoarele Federale Elvețiene pentru Testarea și Cercetarea Materialelor, estimează că va fi nevoie de mai mult de 10 ani pentru ca orice noi substanțe chimice să fie adoptate pe scară largă.
„În unele domenii de utilizare, cum ar fi industria semiconductorilor, va fi nevoie de multe cercetări pentru a elimina treptat PFAS. Este o mare provocare, dar trebuie să începem explorarea acum”, spune Juliane Glüge, cercetător în domeniul mediului și expert în PFAS la ETH Zurich, cu sediul în Elveția.
Argumente în favoarea reglementării
FT a contactat mai mult de 20 de furnizori de cipuri din Europa, SUA și Asia, pentru a-i întreba despre planurile lor privind PFAS.
Doar câțiva, printre care TSMC, Merck și Bosch, au declarat că au un plan de reducere pe termen lung pentru a elimina substanțele chimice. Intel s-a angajat să nu folosească „noi” PFAS în lanțul său de aprovizionare.
Companii precum Samsung, Nvidia, Qualcomm, Broadcom, Texas Instruments, GlobalFoundries, ADI, ASML, NXP, Infineon, STMicroelectronics, Lam Research, Applied Materials și BASF au refuzat să răspundă sau au direcționat întrebările către asociații industriale și grupuri de lobby.
Una dintre aceste asociații este Sustainable PFAS Action Network, cu sediul chiar lângă Washington DC, care susține că orice restricții privind PFAS ar putea afecta industriile americane care susțin 6,2 milioane de locuri de muncă și contribuie cu mai mult de 1 miliard de dolari la produsul intern brut al SUA.
De asemenea, industria a înrolat consilieri pentru a face o petiție la Bruxelles în speranța de a întârzia interdicția sau de a obține derogări. Un sfert dintre companiile care cheltuiesc mai mult de 3 milioane de euro pe an pentru a face lobby în UE sunt producători importanți de produse chimice: Bayer, Dow Europe și BASF.
Potrivit LobbyFacts, un instrument de investigare a activităților de lobby la instituțiile UE, aceștia au cheltuit împreună 12 milioane de euro în 2022, având ca domenii de interes fie PFAS, fie cadrul UE de reglementare a substanțelor chimice toxice, numit Reach.
Consiliul European al Industriei Chimice a cheltuit anul trecut 10 milioane de euro pentru lobby-ul UE în general și a avut cel puțin cinci întâlniri la nivel înalt cu oficialii UE în a doua jumătate a anului 2022, în special cu privire la cadrul PFAS al UE.
„Sectorul a reușit în mod constant să dilueze sau să amâne reglementările menite să protejeze sănătatea umană și să prevină poluarea mediului”, spune Vicky Cann, cercetător la Corporate Europe Observatory.
Reglementarea este necesară pentru a egaliza condițiile de concurență pentru companiile îngrijorate de dezavantajul competitiv, spune Mikael Kahn, expert în PFAS la Suez, unul dintre cele mai importante grupuri de apă și deșeuri din lume, cu sediul la Paris.
„Va fi nevoie de investiții de miliarde de dolari din partea industriei cipurilor și a electronicii în fiecare an pentru a combate poluarea cu PFA”, spune Kahn. Companiile sunt urmărite în instanță pentru poluarea pe care au provocat-o. Când 3M a fost dată în judecată de guvernul belgian în 2022, a trebuit să plătească 581 de milioane de dolari pentru costurile de curățare. Chemours pune deoparte sute de milioane de dolari în fiecare an pentru a curăța poluarea din trecut.
„Dacă nu există presiuni de reglementare, niciun producător de cipuri sau companie tehnologică nu ar dori o creștere semnificativă a costurilor sau să cheltuiască o mulțime de bani dacă sunt singurii care trebuie să suporte costurile”, adaugă Kahn.
Unii lobbyiști din industria chimică recunosc că societățile vor trebui să accepte inevitabilitatea unor restricții mai stricte.
În loc să se lupte împotriva unei interdicții, „abordarea mai bună ar putea fi aceea de a solicita un timp nelimitat pentru (derogări de la interdicție) pentru unele aplicații industriale vitale după ce restricția va fi aplicată”, spune Andreas Geiger, partenerul director al Alber & Geiger, cu sediul la Bruxelles, o firmă de avocatură specializată în relațiile cu guvernele UE.
Acest lucru nu înseamnă că industria cipurilor ar trebui să continue cu status quo-ul, spun criticii PFAS.
Martin Mulvihill, un chimist și fondator al Safer Made, o firmă de capital de risc pentru tehnologii ecologice, crede că substanțele chimice sunt folosite în exces. Nu orice sarcină necesită nivelurile ridicate de performanță oferite de aceste materiale.
„Am văzut deja în anumite sectoare, cum ar fi cel alimentar și cel textil, că am reușit în mod absolut să eliminăm PFAS”, spune Mulvihill. „Nu spun că putem ajunge la o eliminare de 100% (pentru industria cipurilor), dar pariez că putem scăpa de 70-80%.”
Sursa – www.ft.com