L'Europe renforce les capacités de la chaîne d'approvisionnement régionale dans le domaine de la fabrication de semi-conducteurs, l'Allemagne prenant la tête du mouvement. La minimisation de l'empreinte hydrique grâce à des innovations en matière de réutilisation de l'eau, de MLD/ZLD et de solutions numériques AI/ML est devenue une priorité dans la conception et l'exploitation de nouvelles fabriques dans la région. Global Water Intelligence (GWI) a rencontré le groupe H+E de Gradiant pour discuter du rôle crucial du recyclage de l'eau dans la réduction de la consommation et de la forte croissance de la fabrication de semi-conducteurs dans la région, à mesure que la loi sur les puces européennes se met en place.
ALLEMAGNE - 21 décembre 2023 - Alors que l'industrie allemande des semi-conducteurs reprend vie dans le sillage des nouvelles règles de développement de l'UE visant à améliorer la capacité de production locale, l'Europe commence à envisager sérieusement ses options pour l'industrie - et ses exigences strictes en matière d'eau.
Bien que les exigences du secteur en matière d'eau ultrapure (UPW) soient légèrement moins extrêmes que dans d'autres régions, l'accent mis sur la réutilisation de l'eau et la minimisation de la consommation offre un potentiel important pour la mise en œuvre de systèmes de traitement à haute valeur ajoutée.
En Allemagne, l'activité s'est concentrée sur des points névralgiques comme Dresde, où la Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) prévoit d'implanter une nouvelle usine, rejoignant ainsi Bosch, X-Fab et les usines d'Infineon en pleine expansion. Cela a conduit à l'annonce, cette année, du projet "Dresden 600" de 600 millions d'euros du Conseil de drainage de Dresde. La capacité de la station d'épuration de Dresde-Kaditz sera ainsi augmentée de 100 000 EH pour faire face aux volumes croissants d'eaux usées industrielles provenant du secteur des semi-conducteurs et pour répondre aux normes réglementaires de plus en plus strictes de l'Union européenne. Le contrat relatif à l'extension de la station d'épuration fait actuellement l'objet d'un appel d'offres, dont les soumissions sont attendues en février 2024.
Alors que les usines se préparent à un afflux supplémentaire dans les égouts municipaux, l'industrie s'intéresse à la réduction des rejets et à l'optimisation du recyclage de l'eau sur place. "Avec la raréfaction de l'eau dans des pays comme l'Allemagne, les usines ne peuvent plus compter sur l'eau potable de la municipalité locale et doivent donc chercher d'autres sources d'approvisionnement", explique Daniel Bewg, directeur du développement commercial chez H+E, à GWI. "Elles ont besoin d'un système de traitement de l'eau plus important et veulent recycler autant d'eau que possible.
Cette évolution s'inscrit dans la tendance mondiale des entreprises de semi-conducteurs à se fixer des objectifs ambitieux en matière de développement durable, ce qui améliore les perspectives pour les projets d'utilisation rationnelle et de réutilisation de l'eau. Dans le cas de Global Foundries, son usine de Dresde est confrontée à un stress hydrique plus important que ses sites de Singapour ou des États-Unis. Cela a conduit son "Fab 1" de Dresde à installer une usine de recyclage des eaux usées avec un taux de récupération de 75% afin de réduire la consommation d'eau de 300 000 mètres cubes.3 par an, ainsi que plusieurs projets de conservation de l'eau qui permettent d'économiser environ 30 000 millions d'euros par an.3 d'UPW par an.
Évolution de la demande d'eau usée
Bien que les puces de plus grande taille actuellement produites en Europe aient des exigences en matière d'eau légèrement plus simples que les puces plus petites qui alimentent les marchés américain et asiatique, les exigences en matière de qualité de l'UPW augmentent au fur et à mesure que des usines de fabrication plus avancées apparaissent dans la région.
Cette décision intervient alors que les responsables politiques de l'UE et le secteur industriel cherchent à acquérir une certaine autonomie par rapport aux chaînes d'approvisionnement mondiales en puces. "Ce qui manque à l'Europe, ce sont des installations de fabrication pour les puces qui nécessitent la plus petite taille de nœud existante", explique Frank Bösenberg, directeur général de l'organisation de l'industrie des semi-conducteurs Silicon Saxony. "Si l'on descend en dessous de 10 nanomètres, personne en Europe n'est actuellement capable de les fabriquer - c'est là que l'investissement d'Intel est censé aider.
Alors que l'usine d'Intel prévue à Magdebourg devrait produire les plus petites puces en Europe, les besoins en eau d'autres usines de pointe, telles que la future usine de TSMC qui produira des puces de 12 nm, représentent toujours des opportunités significatives pour les fournisseurs d'UPW. Étant donné que la demande de puces en Europe est fortement alimentée par les nœuds de puces généralement plus grands de l'industrie automobile, il est peu probable que l'on assiste à une évolution complète vers les nœuds les plus petits. Néanmoins, une évolution notable vers des nœuds plus avancés et des usines plus grandes fait progresser les besoins en eau du secteur.
Actes de l'Europe
La loi sur les puces européennes, qui est entrée en vigueur en septembre 2023, fournit un cadre permettant aux États membres de subventionner l'industrie des semi-conducteurs. L'Allemagne a été la plus active dans l'utilisation de cette loi pour mobiliser des fonds, avec 20 milliards d'euros mis à disposition pour soutenir les entreprises qui s'installent ou développent des usines de fabrication dans le pays. Cette mesure a permis d'attirer les projets d'usines d'Intel, d'Infineon, de ZF/Wolfspeed et de TSMC, qui prévoient des investissements de 48 milliards d'euros dans le secteur de la fabrication. Avec des projets d'installations aussi importants, on s'attend à ce que d'importants contrats d'approvisionnement en eau suivent.
Le succès initial observé en Allemagne n'a toutefois pas encore été reproduit à grande échelle ailleurs en Europe. Outre le financement de l'Allemagne et de l'UE elle-même (11,15 milliards d'euros d'ici à 2030), seule l'Espagne s'est engagée à subventionner l'industrie (12,25 milliards d'euros d'ici à 2027). Bien que des projets individuels et des expansions aient été esquissés en Espagne, en France, en Pologne et en République tchèque, il pourrait s'avérer difficile d'attirer l'industrie des semi-conducteurs sans d'autres programmes de subventions importants. L'ambition de l'UE de s'emparer d'une part de 20% du marché mondial des semi-conducteurs d'ici 2030 - contre environ 8% aujourd'hui - semble donc extrêmement ambitieuse.
Par conséquent, bien que l'intérêt des acteurs clés du secteur de l'eau et de l'assainissement soit grandissant et qu'une série de croissance ait eu lieu, il faudra probablement une augmentation significative des programmes de soutien gouvernemental à long terme pour répondre à ces ambitions. Néanmoins, alors que le secteur mondial de la microélectronique devrait presque doubler d'ici 2030, les dépenses d'investissement liées à l'eau dans le secteur devraient encore augmenter à un taux de croissance annuel moyen de 36,5% en Allemagne entre 2023 et 2028, et de 7,9% dans l'ensemble de l'Europe de l'Ouest.
Quels sont les micromarchés qui dépenseront le plus pour l'eau ?
L'Allemagne est le fer de lance de l'industrie européenne des semi-conducteurs, et les dépenses liées aux installations de traitement des eaux devraient donc augmenter rapidement.
M. Bewg, de H+E, a souligné que la chaîne d'approvisionnement devait réagir de manière appropriée à la croissance. "Les exigences en matière de qualité de l'eau sont généralement plus élevées en Amérique et en Asie, mais en Europe, elles commencent à se rapprocher de ce niveau. Les entreprises qui s'installent en Europe ont des exigences plus élevées en matière de qualité de l'eau, ce qui signifie que votre chaîne d'approvisionnement est fortement sollicitée en ce moment, car nous n'avons pas l'habitude de voir ce niveau d'activité en Europe.
Opportunités pour la chaîne d'approvisionnement
Alors qu'une grande partie de l'activité prévue dans le secteur de l'eau en est encore au stade de la planification, les fournisseurs d'eau potable se préparent à s'implanter sur le marché européen en plein essor. C'est ce qui ressort d'une série d'acquisitions d'UPW annoncées au cours de cette seule année : Gradiant a acquis Aquarion AG (société mère de H+E), Kurita a acquis Arcade Engineering Group, fournisseur d'usines d'eau chaude clés en main, et Exyte a acquis Intega, fournisseur de systèmes d'eau ultra-pure.
Il est essentiel d'avoir une forte présence physique sur le continent pour assurer une prestation de services efficace dans le secteur. Pour les entreprises déjà établies dans la région, telles qu'Ovivo, leader du marché de l'UPW, l'accent est plutôt mis sur l'élargissement de leur offre. Philippe Rychen, directeur mondial de l'innovation chez Ovivo, nous a expliqué : "Nous sommes très actifs en matière d'innovation, principalement parce que nous voulons servir nos clients et que nous devons donc leur fournir des solutions de qualité supérieure.
Outre les offres techniques nécessaires à la production d'UPW, M. Bewg a souligné que l'échelle des projets crée des exigences supplémentaires de la part de l'industrie des semi-conducteurs. "Ils veulent quelqu'un qui a une expérience éprouvée et qui est capable de mener à bien ces projets de grande envergure, et ils recherchent donc aussi la stabilité financière.
