Activos disponibles: Reutilización del agua para aumentar la resistencia de los semiconductores

La escasez de agua es algo más que un problema medioambiental y de salud pública; también supone un grave riesgo para la industria y la economía. Un sector que depende en gran medida de un suministro constante de agua limpia es la industria de semiconductores. El agua ultrapura es necesaria en casi todas las fases del proceso de fabricación. Los dispositivos semiconductores son tan pequeños y sensibles que cualquier impureza del agua, aunque sea en partes por billón, puede provocar costosos defectos de fabricación. Por eso, los fabricantes necesitan una fuente fiable de agua ultrapura durante el proceso de producción de virutas.

Para hablar de cómo las tecnologías avanzadas permiten a los fabricantes mitigar los riesgos de escasez de agua, reducir la dependencia del agua municipal e impulsar sus créditos de sostenibilidad, Making Waves se sentó con Glen Sundstrom, Director Técnico de UPW para el equipo de mercado vertical de microelectrónica de Xylem.

¿Por qué es esencial que los fabricantes de semiconductores prevean la escasez de agua?

Según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, «la fabricación de semiconductores es uno de los subsectores especialmente expuestos al riesgo de sequía debido a su elevada intensidad hídrica en relación con la producción». Según un estudio reciente, al menos el 40 % de las instalaciones de fabricación de semiconductores estarán situadas en cuencas hidrográficas con alto riesgo de estrés hídrico de aquí a 2030.

Con tantas plantas en zonas que luchan por maximizar la seguridad hídrica, es importante reducir al mínimo la dependencia de suministros externos de agua, como el agua potable municipal.

La escasez de agua ya ha causado interrupciones en la industria: durante una sequía récord en Taiwán hace varios años, las empresas se vieron obligadas a transportar agua en camiones para mantener los niveles de producción.

¿Qué tecnologías existen para ayudar a los fabricantes de semiconductores a afrontar los riesgos de escasez de agua? 

Las empresas de semiconductores están aprovechando las tecnologías avanzadas para optimizar sus sistemas hídricos y mitigar los riesgos relacionados con el agua. Estas soluciones, las mejores de su categoría, permiten a los fabricantes tratar, gestionar y reutilizar el agua de forma más eficiente. Las plantas que adoptan la reutilización del agua han reducido el impacto de la escasez de agua y minimizado su dependencia del agua municipal externa. Destaca Silfex, proveedor líder de componentes de precisión utilizados para fabricar y operar equipos de fabricación de semiconductores.

Silfex se asoció con Xylem para mejorar drásticamente la sostenibilidad del agua en sus instalaciones de Springfield, Ohio.

Juntos diseñaron una membrana de ósmosis inversa de recuperación de salmuera y un sistema de agua ultrapura para capturar las aguas de rechazo de la ósmosis inversa (OI) y el desbordamiento de sus procesos de limpieza de precisión y reciclar ese agua en todas sus operaciones. Los resultados han transformado la situación.

¿Cómo identificó Silfex las oportunidades para impulsar la sostenibilidad en la planta y ganar tracción?

Como primer paso, los operarios de las instalaciones de Silfex en Ohio llevaron a cabo una evaluación exhaustiva de los sistemas de tratamiento de aguas de la planta. Esto implicaba un examen sistema por sistema para calibrar el volumen y la composición química de sus flujos de residuos individuales. Los operadores clasificaron cada componente en función de la facilidad y fiabilidad de las opciones de tratamiento para descubrir oportunidades inmediatas y posibles soluciones a largo plazo para aumentar el uso de la reutilización.

Este proceso ayudó a Silfex a identificar y lograr resultados rápidos, incluida la recuperación de aguas de rechazo de ósmosis de reserva a través de una innovadora membrana de ósmosis inversa de recuperación de salmuera, lo que se tradujo en una reducción del 15 % de determinados flujos residuales del sistema de agua ultrapura.

¿Cómo aprovechó Silfex estas primeras victorias y optimizó sus flujos de aguas residuales?

Las instalaciones de Silfex seguían produciendo una cantidad significativa de aguas residuales de salas limpias que tenían potencial de recuperación y reutilización. Tras un análisis en profundidad de los flujos de residuos que salían de la sala blanca, Silfex y Xylem desarrollaron un plan para segregar, encaminar y tratar individualmente los flujos que podían recuperarse con un riesgo mínimo para maximizar las oportunidades de reciclaje. Silfex aumentó la participación de las partes interesadas reuniendo a los propietarios de los procesos para identificar los requisitos de calidad del agua entrante, las limitaciones y las implicaciones de la calidad del agua para cada corriente, garantizando el cumplimiento de las normas de calidad.

Al encontrar formas innovadoras de recoger y clasificar las aguas residuales de las salas limpias, la planta de Silfex puede reciclar y reutilizar hasta el 80 % de sus vertidos, que de otro modo irían a parar a los vertederos.

Este importante paso adelante ahorrará a la planta de fabricación de Ohio millones de litros de agua al año, reducirá drásticamente su consumo de agua y aumentará su capacidad de resistencia ante cualquier crisis de suministro. El sistema también reducirá la necesidad de utilizar agua municipal pretratada, lo que supondrá un ahorro considerable de sal descalcificadora y otros productos químicos.

«La innovación y la mejora continua forman parte de nuestros valores fundamentales en Silfex, y este proyecto es un gran ejemplo de esos valores en acción», declaró Rob Skrobak, Director General de Silfex.

¿Cómo contribuye el compromiso de Silfex con la innovación en el reciclaje del agua a los objetivos de sostenibilidad de la empresa?

El éxito de Silfex en Ohio está contribuyendo a impulsar las ambiciones de sostenibilidad más amplias de su empresa matriz, Lam Research Corporation. Lam Research se ha comprometido a explorar e invertir en tecnologías de ahorro de agua y mejoras de la eficiencia, en particular la búsqueda de formas de reutilizar las aguas residuales basadas en procesos para apoyar otras áreas de operaciones. La empresa destacó el proyecto de Ohio en su informe anual de sostenibilidad como un ejemplo clave de sus esfuerzos por gestionar el agua de forma responsable y sostenible. Lam Research ya ha superado su objetivo de conseguir para 2025 un ahorro de 64 millones de litros de agua en regiones con estrés hídrico a partir de una base de referencia de 2019, e incluso ha actualizado su objetivo para 2025 a 302 millones de litros de ahorro. 

En 2023, Silfex fue reconocido como ganador del Premio Anual de Sostenibilidad del Agua de Evoqua en Norteamérica.