Taiwan surgiu como o principal fabricante de chips do mundo, lar das instalações de fabricação mais avançadas do planeta. A ilha produz mais de 60 por cento dos semicondutores do mundo e pouco menos de 90 por cento de seus chips mais sofisticados. No entanto, apesar de seu domínio global, a indústria tem sua kriptonita: água.
A fabricação de chips é um processo incrivelmente intensivo em água. Basta considerar a Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC), a maior fabricante de chips contratada do mundo, cujas instalações do Southern Taiwan Science Park consomem até 99.000 toneladas de água diariamente. E isso sem contar a água usada por suas outras instalações espalhadas por Taiwan também.
As fundições de semicondutores dependem da água para dois propósitos principais: sistemas de resfriamento e limpeza de resíduos de wafers de silício. O processo de limpeza, em particular, requer água “ultrapura”que é milhares de vezes mais limpo que a água potável e livre de quaisquer minerais, poluentes ou outros contaminantes que possam danificar os chips.
Essa dependência da água expõe uma grande vulnerabilidade na indústria global de semicondutores, especialmente considerando as tendências climáticas do século XXI. Em 2030 e 2040, 40% das fábricas de chips atualmente em operação, 24 a 40% das que estão em construção e 40 a 49% das que foram anunciadas desde o início de 2021 estarão localizadas em áreas de risco de estresse hídrico alto a extremamente alto. Especialmente para Taiwan, as secas sazonais podem comprometer a força de longo prazo e a expansão futura da indústria de chips, com o já esgotado suprimento de água da ilha apenas agravando o problema.
Em termos de números, Taiwan recebe chuvas suficientes para atender à demanda atual. No entanto, a distribuição irregular de precipitação e o terreno íngreme e as correntes rápidas da ilha tornam a coleta e o armazenamento de água da chuva desafiadores. Em 2005, Taiwan foi classificada como tendo a 18ª menor disponibilidade de água doce per capita entre 146 países.
No início de 2021, Taiwan enfrentou sua pior seca desde 1964. Após um raro verão sem tufões e meses de pouca chuva, muitos dos reservatórios centrais e meridionais da ilha caíram abaixo 20 por cento da capacidade. A escassez de água era tão extrema que interrompeu os fabricantes de chips, assim como Estados Unidos, Alemanha e Japão estavam dependendo de Taiwan para fornecer chips automotivos durante uma escassez global de chips.
Nos principais centros de fabricação de chips em Taiwan – incluindo Taoyuan, Taichung, Hsinchu e Miaoli – as plantas foram obrigadas a reduzir o consumo de água em mais de 15 por cento. Em resposta, fabricantes como TSMC, Vanguard International Semiconductor Corp. e United Microelectronics Corp. recorreram à compra caminhões de água e perfurar poços resistentes à seca para manter as operações. Infelizmente, essas foram apenas soluções temporárias, e o problema da escassez de água continua sendo uma preocupação premente.
No início do ano passado, quando Taiwan entrou na segunda metade de outra grande estação seca, os centros de produção de chips em Kaohsiung e Tainan – localizados no extremo sul da ilha, onde as secas são mais severas – reduziram mais uma vez o horário noturno pressão da água pública em antecipação a outra terrível escassez de água.
O impacto do estresse hídrico nos fabricantes de chips de Taiwan é drástico. A gestão ineficiente do fornecimento de água pode resultar em 10 por cento de declínio na produção da TSMC em comparação com sua projeção para 2030. À medida que as capacidades de produção se expandem e processos mais complexos são necessários para produzir chips avançados, os fabricantes de chips ficarão ainda mais sedentos por esse recurso precioso.
De 2015 a 2019, o consumo total de água da TSMC aumentou de forma surpreendente 70 por cento. Até 2036, o consumo global de água de Taiwan deverá ser 7,3 por cento mais alto do que em 2021, criando um déficit diário de fornecimento de 680.000 metros cúbicos. Mesmo durante a temporada de tufões, Taiwan terá dificuldades para abastecer sua indústria de chips com seu recurso natural mais valioso. E durante os períodos de seca, a escassez será ainda mais intensa.
Para tornar as coisas ainda mais alarmantes, as mudanças climáticas ameaçam trazer secas mais longas e frequentes. Os reservatórios de Taiwan são fortemente dependentes de tufões de verão para repor os níveis de água esgotados. Com menos tufões passando e períodos mais longos sem chuva substancial, os reservatórios em toda a ilha — não apenas no sul — ficarão sob pressão crescente.
De acordo com a Agência de Recursos Hídricos, o volume de água da chuva coletado pelos reservatórios de Taiwan até agora neste ano foi apenas 30 a 60 por cento da média típica. Os especialistas preveem que até o fim do séculoo número de dias sem chuva no centro e sul de Taiwan pode aumentar para 50%, enquanto a precipitação nos reservatórios do norte pode diminuir em até 25%.
Para lidar com essa preocupação iminente, os fabricantes de chips de Taiwan tomaram inúmeras medidas para mitigar os efeitos devastadores da escassez de água. A TSMC, por exemplo, prometeu reduzir o consumo de água em 30 por cento dos níveis de 2010 até 2030 e aumentou significativamente a reciclagem de águas residuais em suas instalações. Em setembro de 2022, o fabricante até lançou seu próprio usina de reciclagem de água no Southern Taiwan Science Park, que fornece 10.000 toneladas de água diariamente às suas instalações de chips próximas – um número que deverá aumentar para 36.000 até 2026.
O governo de Taiwan também intensificou seus esforços, além das restrições básicas de fornecimento na agricultura e na indústria. Eles apoiaram o construção de novas usinas de reciclagem e dessalinização de águaintensificou a dragagem de reservatórios e reforçou a rede de encanamentos de água, que foi usada para desviar água de regiões com capacidade hídrica suficiente para parques científicos de fabricação de chips durante a crise de 2021.
No entanto, especialistas argumentam que esses esforços são insuficientes e sugerem que Taiwan precisa de uma mudança fundamental em sua estratégia. Em vez de explorar continuamente a oferta para atender à crescente demanda da indústria de chips, Taiwan deveria definir limites de demanda com base na disponibilidade real de água. Além disso, Taiwan deve promover práticas de tolerância à seca e diversificar as suas fontes de água, especialmente no sector agrícola, que reivindica a responsabilidade por 70 por cento do consumo de água da ilha.
Também é do melhor interesse de Taiwan empregar políticas de preços de água mais rigorosas para reprimir o uso excessivo de água. Essa abordagem já obteve sucesso. A partir de janeiro, Taiwan adicionou uma sobretaxa sobre toda a água usada além de 9.000 metros cúbicos por mês, o que levou a reduções significativas no consumo no Parque Científico do Sul de Taiwan.
Atualmente, Taiwan níveis de reservatório ficar quase em plena capacidade graças à temporada de tufões. No entanto, Taiwan não deve ser iludida por uma falsa sensação de segurança. O governo, as agências e o povo de Taiwan devem continuar a implementar medidas abrangentes e integradas para se preparar para estações secas prolongadas e combater o suprimento insuficiente de água. Só então a indústria de semicondutores de Taiwan poderá continuar a manter seu celebrado domínio no futuro.
Garantir a prosperidade da indústria de semicondutores de Taiwan é crucial. Seu papel fundamental na cadeia de valor global dá à ilha uma alavancagem estratégica inigualável no cenário internacional, agindo como um impedimento contra uma potencial invasão chinesa. Taiwan deve coordenar novas estratégias de gerenciamento de água em toda a ilha e fazê-lo rapidamente se quiser salvar seu “escudo de silício” de desmoronar.