La produzione di chip è un processo ad alto consumo d’acqua. Basti pensare alla Taiwan semiconductor manufacturing Co. (Tsmc), il più grande produttore di chip per conto terzi, i cui impianti nel Southern Taiwan science park da soli consumano fino a 99mila tonnellate d’acqua al giorno. Senza contare quella usata dalle altre fabbriche sparse nel resto dell’isola. L’acqua serve soprattutto per i sistemi di raffreddamento e per pulire i wafer di silicio dai residui. La pulizia, in particolare, richiede acqua “ultrapura”, migliaia di volte più pulita dell’acqua potabile e priva di minerali, inquinanti o altri contaminanti che potrebbero danneggiare i circuiti.

Questa dipendenza dall’acqua evidenzia una grande vulnerabilità nell’industria globale dei semiconduttori, soprattutto alla luce delle tendenze climatiche. Tra il 2030 e il 2040 il 40 per cento delle fabbriche di chip oggi in funzione, e più o meno la stessa percentuale di quelle in costruzione o progettate dall’inizio del 2021 si troveranno in aree dove il rischio di stress idrico è elevato o estremamente elevato. Soprattutto nel caso di Taiwan la siccità stagionale potrebbe mettere a rischio nel lungo periodo la forza e la futura espansione del settore dei microprocessori, un problema che peggiorerà, tenuto conto delle già scarse riserve idriche dell’isola.

In termini puramente numerici Taiwan ha una quantità di precipitazioni sufficiente a soddisfare la domanda d’acqua attuale. Ma a causa della distribuzione irregolare delle piogge, del terreno scosceso e delle forti correnti dell’isola, la raccolta e lo stoccaggio dell’acqua piovana è molto difficile. Nel 2005 Taiwan era tra i 18 paesi con la più bassa disponibilità di acqua potabile pro capite su un totale di 146.

All’inizio del 2021 l’isola ha affrontato la peggiore siccità dal 1964. Dopo una rara estate senza tifoni e mesi di scarse precipitazioni, molti dei serbatoi centrali e meridionali dell’isola erano scesi sotto il 20 per cento della capacità. La scarsità d’acqua era così grave che aveva messo in crisi i produttori di semiconduttori proprio mentre Stati Uniti, Germania e Giappone dipendevano da Taiwan per le forniture al settore automobilistico in una fase in cui i microchip scarseggiavano.

Nei principali centri di produzione di chip dell’isola è stato ordinato agli impianti di ridurre fino al 15 per cento il consumo d’acqua. Per rimanere operativi i principali produttori hanno comprato carichi d’acqua trasportati con camion e hanno scavato pozzi resistenti alla siccità. Ma erano soluzioni temporanee e la scarsità d’acqua continua a preoccupare. All’inizio del 2024, mentre Taiwan entrava nella seconda metà di un’altra lunga stagione secca, i centri di produzione di Kaohsiung e Tainan, all’estremità meridionale dell’isola, dove la siccità è più grave, hanno di nuovo ridotto la pressione notturna dell’acqua in previsione di un altro grave periodo di carenza idrica.

L’impatto dello stress idrico sui produttori di chip di Taiwan è molto pesante. Una gestione inefficiente delle forniture di acqua potrebbe comportare un calo del 10 per cento della produzione della Tsmc rispetto alle proiezioni per il 2030. Con l’espansione delle capacità produttive e la necessità di sistemi più avanzati per la produzione di chip, le aziende saranno sempre più assetate. Dal 2015 al 2019 il consumo totale di acqua della Tsmc è aumentato del 70 per cento. Entro il 2036 si prevede che il consumo complessivo di acqua di Taiwan sarà superiore del 7,3 per cento rispetto al 2021, con un deficit di approvvigionamento giornaliero di 680mila metri cubi. Anche durante la stagione dei tifoni Taiwan farà fatica a rifornire d’acqua l’industria. A rendere la situazione ancora più allarmante c’è il cambiamento climatico, che minaccia di provocare periodi di siccità più lunghi e frequenti. I bacini idrici dell’isola dipendono molto dai tifoni estivi per ripristinare i livelli d’acqua. Con un minor numero di tifoni in transito e periodi più lunghi senza piogge consistenti, i bacini saranno sotto pressione.

Secondo l’Agenzia per le risorse idriche, quest’anno il volume d’acqua piovana raccolta dai bacini dell’isola si è attestato fra il 30 e il 60 per cento della media. Gli esperti prevedono che entro la fine del secolo il numero di giorni senza pioggia nel centro e nel sud di Taiwan potrebbe aumentare fino al 50 per cento, mentre le precipitazioni al nord potrebbero diminuire fino al 25 per cento. Per mitigare gli effetti devastanti della scarsità d’acqua, la Tmsc si è impegnata a ridurne il consumo del 30 per cento entro il 2030 rispetto ai livelli del 2010 e ha aumentato il riciclo delle acque reflue nei suoi impianti. Nel settembre del 2022 ha anche inaugurato nel Southern Taiwan science park un impianto di riciclo che rifornisce gli altri produttori. Anche il governo ha intensificato gli sforzi: oltre a limitare le forniture d’acqua per l’agricoltura e l’industria, ha finanziato la costruzione di nuovi impianti di riciclo e desalinizzazione, ha intensificato il dragaggio dei bacini idrici e ha rafforzato la rete di tubature per deviare l’acqua dalle regioni a basso consumo verso gli impianti per la produzione di chip.

Gli esperti sostengono però che non basta. A loro avviso Taiwan dovrebbe cambiare strategia. Invece di cercare di soddisfare a ogni costo la crescente domanda di chip, dovrebbe fissare dei limiti in base all’effettiva disponibilità di acqua. Inoltre, bisognerebbe diversificare le fonti idriche soprattutto nel settore agricolo, responsabile del 70 per cento del consumo d’acqua dell’isola. Anche aumentarne il costo contribuisce a limitare l’uso eccessivo di questa risorsa.

Garantire la prosperità dell’industria dei semiconduttori di Taiwan è fondamentale. Il suo ruolo centrale nella catena del valore globale conferisce all’isola un’influenza strategica senza pari, fungendo da deterrente contro una potenziale invasione cinese. L’isola deve coordinare nuove strategie di gestione delle acque in tutta l’isola se non vuole che il suo “scudo di silicio” si sgretoli. ◆ gim