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在晶片短缺似乎永無止境的今天，人們需要越來越多的半導體品種。世界各地的晶片工廠現在正在競相滿足世界上許多微電子的需求。晶片工廠的運作需要大量的水。
據估計，一座大型晶片工廠每天的用水量高達 1,000 萬加侖，相當於約 30 萬個家庭的用水量。
雖然半導體公司很早就意識到水的取得是其業務的關鍵要素，但在過去十年中，這種意識變得更加敏銳。早在 2015 年，台灣地區（全球 14 家最大晶圓廠中的 11 家都位於台灣）遭遇乾旱，導致台積電開放其工廠接受檢查，以展示其節水工作。同樣在 2015 年，英特爾宣布，為了因應工廠所在地的乾旱條件，該公司已將用水量比 2010 年減少了 40% 以上。
Gradiant 公司為包括半導體在內的一系列行業提供端到端的水回收技術，該公司首席營運長 Prakash Govindan 表示，從那時起，半導體工廠的水回收量持續增加。
「半導體工廠的傳統廢水處理方法可以回收製程中 40% 到 70% 的水，」Govindan 解釋道。 “一些製造商仍然只回收了 40% 的水。”
然而，在過去兩年中，戈潤一直與半導體工廠合作，改善其水的再利用，使他們能夠回收 98% 的用水。因此，這些新的回收技術不需要每天從外部引入 1000 萬加侖的淡水，而是只需要從工廠外部抽取 20 萬加侖的水即可運作。
Gradiant 開發的技術是基於逆流逆滲透 (CFRO)，它是對成熟逆滲透技術的改進。逆流流使該技術能夠將水回收率提高到比現有逆滲透技術高得多的水平。
雖然逆滲透技術依賴通常需要大量能量的高壓，但戈潤開發了一種熱力學平衡技術，可以最大限度地減少穿過過濾膜的驅動力，從而減少給定水量處理的能耗。
由於新的乾旱情況，台灣晶圓廠的缺水問題在過去一年變得更加嚴重。這使得台灣晶圓廠比其他地理位置的晶圓廠更快採用最新的水回收技術，以防止生產中斷。
「採用更有效的水回收技術有三個驅動因素，」戈文丹說。 「首先是業務連續性中斷；這就是台灣晶圓廠在開始面臨異常乾燥的局部氣候條件時所發現的情況。第二個是永續發展問題，這是新加坡和其他地方晶圓廠的驅動力。第三就是節省成本，這是美國晶圓廠目前最關心的問題。
戈文丹表示，雖然業務連續性的中斷顯然是最迫切的驅動因素，但永續性和成本節約最終也會導致業務連續性問題。
「大多數（如果不是全部）公司董事會都會收到有關永續發展因素的報告，」戈文丹說。 “一些微晶片製造商甚至簽署了聯合國的淨零用水承諾，因此，永續性是一個巨大的推動力。”
半導體產業對永續發展議題的關注與該產業在過去 20 年的發展歷程密切相關。隨著特徵尺寸變得更小，晶片可以容忍的污染物水平以及它們使用的有毒化學物質的水平也發生了變化。 20 年前 Fairchild 在加州山景城進行晶片製造時所適用的方法與如今愛達荷州美光工廠的做法完全不同。
雖然永續性正在成為水循環利用工作的關鍵外部驅動力，但主要驅動力幾乎總是成本節約。例如，在亞利桑那州，尋找、採購和使用淡水的成本非常高，像戈潤這樣的公司只需回收利用其設法獲得的水就可以為公司節省大量資金。 「我們的處理成本通常低於採購和處置成本，」戈文丹補充道。
儘管美國晶圓廠並未因缺水而面臨業務連續性的威脅（儘管它們位於亞利桑那州等乾旱地區），但總體而言，氣候變遷對水資源供應構成了迫在眉睫的風險。據報道，氣候變遷和淡水供應有限已影響全球 40% 的人口。
「由於氣候變化，」戈文丹指出，「一些地區的淡水供應水平已經下降，而且相對於預測模型，這些數字很容易加速。水資源短缺可能比我們今天預測的更為緊迫。
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