Công nghệ bán dẫn đóng vai trò then chốt trong nền kinh tế toàn cầu hiện nay, với các thiết bị điện tử như điện thoại, máy tính và thiết bị IoT trở thành không thể thiếu trong cuộc sống hằng ngày của chúng ta. Tuy nhiên, việc sản xuất các linh kiện bán dẫn này lại đòi hỏi một lượng nước vô cùng lớn. Quá trình sản xuất chip bán dẫn cần nhiều nước để rửa, làm sạch và làm mát trong từng giai đoạn sản xuất phức tạp.

Theo ước tính, sản xuất một chiếc chip bán dẫn 12 inch cần khoảng 2.000 – 3.200 gallon nước – tương đương với lượng nước một người Mỹ sử dụng trong 6 tháng. Với quy mô của ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu ước tính đạt 618 tỷ USD vào năm 2022 và tiếp tục tăng trưởng, nhu cầu sử dụng nguồn nước trong sản xuất chip bán dẫn càng trở nên cấp bách. Điều này đang gây áp lực ngày càng lớn lên nguồn cung nước sạch, đặc biệt là ở các khu vực công nghiệp tập trung sản xuất bán dẫn như Đài Loan, Hàn Quốc và Mỹ.

Khan hiếm nước

Theo các chuyên gia tài nguyên nước, hiện thách thức lớn nhất đối với quản trị an ninh nước ở Việt Nam chính là mức độ tăng trưởng dân số, bởi vì so với mức độ nước đang có, Việt Nam ngày càng thiếu hụt về nước; nhu cầu sử dụng nước đang tăng so với nguồn cung nước. Tính khan hiếm nước ngày càng trở nên trầm trọng, đặc biệt ở những khu vực dễ bị tổn thương như Đồng bằng sông Cửu Long.

Thách thức nữa là hầu hết những tác động của biến đổi khí hậu đang diễn ra thông qua nước. Nhu cầu về nước sẽ tăng lên ở hầu hết các lưu vực sông của Việt Nam; sự cạn kiệt nước ở khu vực sông hồ cũng gây ra những tác động khác nhau đối với nguồn nước. Hơn nữa, Việt Nam là quốc gia rất dễ bị tổn thương và gặp nhiều rủi ro thiên tai giữa mùa cạn và mùa lũ so với các nước láng giềng. Năng lượng dự trữ của Việt Nam vẫn còn thấp. Trong tương lai, xu hướng này sẽ tiếp tục và biến đổi khí hậu sẽ khiến tình hình trở nên tồi tệ hơn.

Suy kiệt nguồn nước trong hệ thống sông, hạ lưu các hồ chứa trên cả nước và nước dưới đất ở nhiều vùng đang diễn ra ngày càng nghiêm trọng, nhất là trong bối cảnh Việt Nam chịu tác động mạnh mẽ, sâu sắc của biến đổi khí hậu (BĐKH). Ngoài nguyên nhân khách quan do diễn biến theo quy luật tự nhiên của tài nguyên nước, do điều kiện khí hậu, thủy văn, do tác động của BĐKH, còn do tác động của con người, như khai thác quá mức, sử dụng lãng phí, gây ô nhiễm…

Nhu cầu dùng nước ở nước ta do tăng dân số, đô thị hóa, công nghiệp hóa… sẽ lên đến khoảng 130 – 150 tỷ m³/năm, chiếm tới gần 50% lượng nước sản sinh trên lãnh thổ nước ta, gần 90% nguồn nước mùa khô (khoảng 170 tỷ m³). Điều đó cho thấy nguy cơ thiếu nước là rõ ràng và ở mức nghiêm trọng. Suy thoái, cạn kiệt nguồn nước mặt và nước ngầm, thiếu nước, khan hiếm nước đang trở nên phổ biến hơn.

Cạnh tranh giữa việc sử dụng nước cho thủy điện và các nhu cầu tiêu thụ nước khác, đặc biệt cho sản xuất nông nghiệp ở hạ du một số lưu vực sông lớn, đã diễn ra trong những năm gần đây, nhất là vào mùa khô. Chất lượng môi trường nước đang kém dần, ảnh hưởng lớn đến cộng đồng, đặc biệt là những cộng đồng nghèo sống phụ thuộc nhiều vào môi trường tự nhiên…

Mặc dù, tài nguyên nước mưa dao động ở mức trung bình, nhưng tài nguyên nước mặt ở hạ du các công trình hồ chứa thủy điện, thủy lợi trên những lưu vực sông chính nước ta, như sông Hồng, sông Đồng Nai – sông Sài Gòn, sông Srepok, sông Sê San, sông Ba, sông Vu Gia – sông Thu Bồn và một số sông khác, phổ biến thấp hơn trung bình, có nơi thấp hơn khá nhiều. Hiện trạng suy giảm nguồn nước mặt trong mùa khô những năm qua khi Việt Nam chịu tác động mạnh mẽ, sâu sắc của BĐKH đã diễn ra ở hạ lưu nhiều hồ chứa, khá phổ biến ở đa số các lưu vực sông. Khan hiếm nước do nguồn nước ở hạ lưu các sông suy giảm lại bị tác động mạnh của nước thải ô nhiễm, của xâm nhập mặn làm cho việc cấp nước sinh hoạt, cho sản xuất gặp những bất trắc lớn ở hạ du các lưu vực sông trong mấy năm gần đây.

Chi phí và rủi ro

Ngoài ra, chi phí để đảm bảo đủ nguồn nước cho hoạt động sản xuất cũng ngày càng tăng, đặc biệt khi phải đầu tư vào hệ thống xử lý nước thải và tái sử dụng nước. Điều này đồng thời gia tăng rủi ro cho các nhà máy khi nguồn cung cấp nước không ổn định hoặc bị gián đoạn, có thể khiến quá trình sản xuất bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Ví dụ, tại Arizona, Mỹ, các nhà máy sản xuất chip đã phải chi hàng triệu USD để đầu tư vào hệ thống xử lý và tái sử dụng nước, đồng thời phải đối mặt với rủi ro gián đoạn nguồn cung cấp nước do tình trạng hạn hán ngày càng nghiêm trọng.

Để giải quyết các thách thức trên, các doanh nghiệp sản xuất chip đang phải đưa ra các giải pháp mang tính đột phá, như đầu tư vào công nghệ tái sử dụng nước, xây dựng các nhà máy với thiết kế tiết kiệm nước, hoặc thậm chí di dời các cơ sở sản xuất tới những khu vực có nguồn nước dồi dào hơn.

Tuy nhiên, những giải pháp này cũng đều đòi hỏi chi phí đầu tư lớn và đối mặt với nhiều rủi ro khác. Do đó, vấn đề quản lý và bảo vệ nguồn nước trong ngành sản xuất bán dẫn vẫn là một thách thức lớn đối với các doanh nghiệp trong tương lai.

Giải pháp của Samsung

Samsung dự báo rằng đến năm 2030, nhu cầu nước công nghiệp sẽ tăng gấp đôi. Tuy nhiên, công ty đang tìm kiếm các giải pháp để giảm thiểu lượng nước sử dụng mà không làm giảm năng suất sản xuất. Điều này vô cùng cần thiết, không chỉ để giảm tác động đến môi trường mà còn giúp tiết kiệm tài nguyên nước. Những giải pháp này không chỉ mang lại lợi ích cho Samsung mà còn cho cộng đồng khi vấn đề nước được giải quyết một cách bền vững hơn.

Tái sử dụng nước thải

Samsung Semiconductor đã hợp tác với Bộ Môi trường và các cơ quan khác để tái sử dụng nước thải công cộng, chuyển đổi nước thải thành nguồn nước phục vụ công nghiệp. Dự án này giúp cung cấp khoảng 400.000 tấn nước mỗi ngày, tương đương 1,5 tỷ tấn mỗi năm. Nước tái sử dụng từ các thành phố giúp giảm thiểu tình trạng khan hiếm nước, đồng thời bảo vệ các nguồn nước tự nhiên. Với giải pháp này, Samsung đã đi đầu trong việc tái sử dụng nước công nghiệp, qua đó giảm áp lực lên tài nguyên nước tự nhiên.

Công nghệ màng lọc

Công nghệ màng lọc là một trong những giải pháp giúp xử lý nước thải tái sử dụng hiệu quả. Màng lọc giúp loại bỏ các tạp chất lớn như khoáng chất và vi sinh vật, đảm bảo chất lượng nước phù hợp cho sản xuất công nghiệp. Việc áp dụng công nghệ này sẽ giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên nước, giảm thiểu lượng nước mới cần sử dụng. Công nghệ màng lọc đang trở thành yếu tố quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên nước tại các cơ sở công nghiệp.

Đạt chứng nhận AWS cao nhất với công nghệ đổi mới

Samsung Semiconductor đã đạt chứng nhận “Platinum” từ Liên minh Quản lý Nước (AWS) tại các cơ sở ở Hàn Quốc và Trung Quốc. Chứng nhận này thể hiện cam kết của công ty đối với việc bảo vệ tài nguyên nước, giảm ô nhiễm và bảo vệ các hệ sinh thái thủy sinh. Việc đạt chứng nhận này khẳng định rằng Samsung đang thực hiện các bước đi bền vững trong việc quản lý nước công nghiệp.

Việc đối mặt với tình trạng khan hiếm nước không chỉ là thách thức toàn cầu mà còn là bài toán cấp bách đối với các ngành công nghiệp. Những giải pháp bền vững, như tái sử dụng nước và áp dụng công nghệ tiên tiến, là chìa khóa để giảm thiểu áp lực lên nguồn tài nguyên này. Nếu không có những hành động quyết liệt và kịp thời, nguy cơ một tương lai thiếu nước trầm trọng sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển ổn định của toàn thế giới.