Un’elettronica sempre più verde

AMBIENTE –

Riduzione dei consumi energetici nella fabbricazione dei chip, ecodesign dei sistemi, raccolta dei prodotti dismessi: l’intera industria elettronica è impegnata oggi in iniziative volte alla riduzione del proprio impatto ambientale.

Da diversi anni l'industria elettronica è attivamente impegnata nella riduzione del proprio impatto ambientale complessivo, non solo per la necessità di adempiere ai nuovi obblighi di legge ma anche per la volontà di dimostrare il proprio senso di responsabilità sociale e di tagliare le proprie bollette energetiche. La sostenibilità dell'industria elettronica, così come quella di ogni altra industria manifatturiera, deve essere valutata considerando l'attività dell'intera filiera produttiva e l'intero ciclo di vita dei prodotti: approvvigionamento delle materie prime, fabbricazione, imballaggio, trasporto, smaltimento dei prodotti dismessi. Per ciascuna di queste fasi devono essere considerati due principali aspetti: l'immissione nell'ambiente di sostanze dannose e il consumo di energia. In questo articolo forniremo alcuni esempi delle iniziative intraprese dai produttori di semiconduttori e dai produttori di sistemi, facendo riferimento a studi pubblicati rispettivamente dalla European Semiconductor Industry Association (ESIA) e dalla statunitense Consumer Electronics Assocation (CEA).

Produzione di semiconduttori
Nel campo della produzione di semiconduttori si registrano iniziative collettive volte alla riduzione dell'impiego di sostanze dannose e numerose iniziative individuali finalizzate soprattutto al taglio dei consumi energetici delle fabbriche. Per quanto riguarda le prime, va rilevato che i produttori di semiconduttori aderenti a ESIA hanno concordato un programma volontario per la riduzione dell'uso di perfluorocomposti (PFC) nei processi produttivi, sostanze che contribuiscono all'effetto serra. Un altro programma volontario, intrapreso dal World Semiconductor Council, ha per oggetto la riduzione dell'uso di PFOS (perfluoroottani sulfonati), sostanze dannose per l'ambiente ma attualmente indispensabili in alcuni photoresist e rivestimenti antiriflesso. Numerosi sono poi gli esempi di iniziative assunte dai singoli produttori che hanno sedi in Europa. Le fabbriche di AMD a Dresda utilizzano un sistema di tri-generazione che produce al tempo stesso energia elettrica, calore e frigorie. Il calore dei motori a metano che muovono i generatori elettrici viene infatti recuperato in quanto tale oppure utilizzato come fonte energetica per produrre il freddo. La cogenerazione consente di raggiungere livelli di efficienza molto alti rispetto, fino all'84% nel caso del più moderno centro energetico di AMD. Oltre a ridurre i consumi, questa soluzione consente anche di tagliare l'emissione di CO2. Sempre a Dresda, le fabbriche di Qimonda impiegano vari sistemi di scambio di calore per risparmiare energia. L'acqua di raffreddamento utilizzata nel processo produttivo - che dopo aver estratto calore dalle apparecchiature deve essere a sua volta raffreddata - viene utilizzata per riscaldare l'acqua deionizzata. Un analogo scambio di calore viene effettuato tra l'aria calda in uscita dal processo produttivo e l'aria fresca che la sostituisce, la quale viene così pre-riscaldata. In inverno il pre-riscaldamento dell'aria viene effettuato anche tramite uno scambio di calore con l'acqua di raffreddamento in uscita dagli impianti. Sempre in inverno, apposite torri vengono utilizzate per raffreddare in modo naturale l'acqua destinata al raffreddamento degli impianti.
Ancora in tema di risparmio energetico, due ulteriori esempi riguardano Texas Instruments e Infineon. Nel proprio stabilimento di Freising, TI ha infatti adottato numerose misure atte a ridurre i consumi energetici, tra cui la riduzione dell'area di stoccaggio dei photoresist che devono essere conservati al fresco. Infineon invece impiega vari sistemi di recupero del calore nella propria sede di Regensburg. Ad esempio, l'aria calda in uscita dagli impianti di condizionamento delle sale bianche è utilizzata, in inverno, per preriscaldare l'aria fredda in ingresso. Nel 2005 questo sistema ha consentito di risparmiare 9000 megawattora. 
Allargando l'orizzonte ad altri aspetti della sostenibilità, va rilevata l'iniziativa di NXP che - grazie alla collaborazione con il proprio fornitore Hakapak - ha riprogettato l'imballaggio utilizzato per spedire i wafer dall'Europa agli stabilimenti asiatici. Anziché in schiuma di polietere, i nuovi imballaggi sono realizzati in parte con cartone riciclato; sono inoltre molto più leggeri e occupano meno spazio, con un risparmio del 60% sul volume trasportato per via aerea. A Nimega, inoltre, NXP ha avviato il programma Dark Green, che impegna la società a fabbricare prodotti non solo conformi alla direttiva RoHS, ma anche privi di alogeni e di ossidi di antimonio. Ad Amburgo, invece, NXP ha dapprima sperimentato e poi messo in funzione la tecnologia dei biofiltri per l'abbattimento dei composti organici volatili (VOC) contenuti nelle emissioni gassose del proprio stabilimento. I biofiltri sono costituiti da un materiale naturale contenente microbi che assorbono i VOC e li degradano a CO2 e acqua. Grazie a questi sistemi l'emissione di composti organici volatili da parte dello stabilimento è diminuita del 90%.
STMicroelectronics, dal canto suo, ha incoraggiato i propri fornitori ad ottenere le certificazioni ISO 14001 ed EMAS (Eco-Management and Audit Scheme) e ha adottato il Codice di Condotta EICC (Electronic Industry Citizenship Coalition). La società dispone di proprie aree destinate alla generazione di energia eolica e fotovoltaica e dal 1994 ha ridotto del 47,7% i propri consumi complessivi.
In tema di conservazione delle risorse naturali, un esempio significativo giunge dagli USA: nello stabilimento di Chandler, in Arizona, Intel impiega vari sistemi per il riciclaggio dell'acqua utilizzata nel processo produttivo. Grazie ad essi, la fabbricazione di un processore Core 2 Duo richiede meno di quaranta litri d'acqua, contro (ad esempio) i 7200 litri necessari per produrre un paio di jeans.

Produzione di sistemi
Anche nel campo della produzione di sistemi elettronici si registrano iniziative collettive e individuali. Per quanto riguarda le prime, dagli USA giunge un esempio che tocca il settore dell'elettronica di consumo: l'organizzazione non-profit Green Electronics Council ha creato un sistema di valutazione e certificazione dei prodotti denominato EPEAT (Electronic Product Environmental Assessment Tool) che prende in considerazione 51 aspetti legati all'ecodesign. La Consumer Electronics Assocation ha inoltre creato il sito www.myGreenElectronics.org che aiuta i consumatori a scegliere prodotti dotati di varie certificazioni ambientali. Gli esempi di iniziative assunte dalle singole aziende sono potenzialmente numerosi; qui ci limiteremo a citarne alcuni. Seiko Epson ha sposato totalmente i principi dell'ecodesign per la progettazione delle proprie stampanti: la società ha infatti creato un proprio database sugli effetti ambientali delle sostanze chimiche, ha stabilito metodi per misurare l'impatto delle attività industriali e ha creato un proprio sistema di etichettatura, EcoLeaf. Ogni stampante Seiko Epson è corredata di un profilo ecologico comprendente informazioni sul riciclaggio dei componenti, che sono recuperabili all'85%. Gli imballaggi, infine, sono fabbricati utilizzando alberi coltivati espressamente per questo scopo. Nokia ha eliminato dai propri prodotti varie sostanze pericolose già prima dell'entrata in vigore della direttiva RoHS e successivamente ha messo al bando altre 225 sostanze. Il produttore di cellulari ha inoltre imposto limiti molto stringenti al consumo dei caricabatteria in assenza di carico e, per invitare gli utilizzatori a staccare i medesimi dalla presa di corrente non appena la ricarica è terminata, nel 2007 ha dotato i propri telefoni di un apposito segnale. I monitor Lenovo certificati EPEAT, infine, utilizzano materiali riciclati per oltre il 25%.

Il problema dei rifiuti elettronici
Parlando dell'impatto ambientale dell'industria elettronica occorre certamente ricordare il problema rappresentato dai prodotti elettronici dismessi che divengono rifiuti da smaltire. Attualmente una gran parte di questi materiali, che contengono sostanze dannose per l'ambiente o per la salute, finisce in Asia o in Africa dove viene riciclata in modo rudimentale senza tenere conto dei rischi. La soluzione di questo problema è ovviamente affidata al potenziamento delle attività di raccolta e al corretto riciclaggio dei prodotti dismessi. Iniziative di questo tipo sono state assunte da singoli produttori, da catene di distribuzione (negli USA, ad esempio, dalla catena Best Buy) e da consorzi. In Italia il consorzio ReMedia ha raccolto nel 2009 oltre 60.000 tonnellate di RAEE (rifiuti di apparecchiature elettriche ed elettroniche), pari ad oltre il 30% del totale raccolto nel nostro paese (80% nel caso di TV e monitor), con un incremento del 186% rispetto al 2008 e un tasso di riciclo superiore all'88%. Dal 18 giugno scorso il cosiddetto decreto “uno contro uno” (DM 65/2010) estende la raccolta dei RAEE anche ai punti vendita di apparecchiature elettriche ed elettroniche; ReMedia stima che questa modalità di ritiro potrà incidere fino al 30% sul totale raccolto.

Riduzione del consumo dei prodotti e “green ICT”
Un corretto bilancio ambientale dell'industria elettronica dovrebbe però tenere conto anche di altri due elementi: da un lato il continuo sforzo volto alla riduzione dei consumi di chip e sistemi, dall'altro il ruolo positivo svolto dalla ICT (Information and Communication Technology) nella gestione intelligente dell'energia. Per quanto riguarda il primo di questi due aspetti, tra gli infiniti possibili esempi ricorderemo le soluzioni messe a punto da NXP per ridurre il consumo dei televisori LCD, basate sull'impiego di LED (al posto delle lampade fluorescenti) per la retroillumanzione del display; mentre queste ultime restano sempre accese ed emettono solo luce bianca, i primi possono essere spenti in corrispondenza delle parti scure dell'immagine e possono emettere luce colorata, risparmiando sulle lunghezze d'onda che sarebbero comunque tagliate dai cristalli liquidi. Un cenno anche al consorzio The Green Grid fondato da AMD per ridurre la voracità energetica dei data center, e alla tecnologia “buried worldline” di Qimonda per tagliare i consumi delle memorie e del loro processo produttivo. Infiniti sono anche i possibili esempi del modo in cui la “green ICT” consente di ridurre i consumi di autoveicoli, elettrodomestici, lampioni stradali ecc.
Nel complesso si può affermare che l'industria elettronica sta dimostrando la capacità di tenere il passo con requisiti ambientali sempre più stringenti e quindi di difendere il proprio “diritto di cittadinanza”; ciò consentirà ad essa di continuare a sviluppare le potenzialità della ICT, uno strumento indispensabile per migliorare la sostenibilità ambientale di tutte le attività umane.

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