Des quantités colossales de CO 2 sont émises pour fabriquer les puces qui font tourner smartphones, ordinateurs et tout autre appareil électronique. Or, la demande est en pleine croissance et l'industrie tarde à réagir.
Pendant que le monde s'étripe sur le coût écologique d'un mail ou du fonctionnement des data centers, un autre aspect peu reluisant du numérique est souvent ignoré : son impact dès la fabrication.
Avant même d'être allumé, un smartphone a déjà généré la majeure partie des émissions de CO2 dont il sera responsable au cours de son cycle de vie, de même qu'un ordinateur ou tout autre appareil électronique, de la bouilloire au robot industriel en passant par la voiture. La faute, en majeure partie, aux semi-conducteurs qu'ils contiennent.
La production de ces petits morceaux de silicium a émis 167 millions de tonnes de C02 l'année dernière, selon un rapport du Boston Consulting Group (BCG) publié cette semaine. A titre de comparaison, la France a généré 400 millions de tonnes sur la même période. « Sans action immédiate, cette situation va probablement s'aggraver », ajoute le cabinet de conseil.
Chaleur intense et produits chimiques
Pour fabriquer une puce, il faut prendre du silicium brut (c'est-à-dire du sable), le faire fondre, le purifier puis le transformer en un grand lingot, qui sera ensuite découpé en fines tranches pour obtenir les « wafers », ces galettes de silicium où seront gravées les puces. « Pour cela, on a besoin de chaleur à des niveaux très élevés, mais aussi d'un environnement extrêmement propre, avec des chambres blanches, et des gaz très purs, que l'on appelle des gaz de procédé, comme l'argon », explique François Candelon, directeur monde du BCG Henderson Institute.
Or, la demande en puces est en croissance constante, portée par le marché du mobile (26 % des usages, selon Gartner et WSTS), du PC (19 %), des data centers et réseaux télécoms (24 %), de l'industrie (12 %) et de l'automobile (10 %). Dans le même temps, l'industrie cherche à produire des puces de plus en plus sophistiquées, d'une finesse de gravure toujours plus grande et qui émettent toujours plus de CO2.
« Ces puces les plus avancées sont surtout utilisées dans les smartphones, et donc produites en majeure partie par TSMC [dont Apple est le grand client, NDLR] et Samsung », précise François Candelon. Une étude de Greenpeace parue en avril dernier estimait que d'ici 2030, TSMC devrait consommer autant d'électricité qu'un quart de la population taïwanaise, alors que les énergies renouvelables ne représentent que 9 % de sa consommation énergétique.
La difficile prise en compte du « scope 3 »
Sous pression pour améliorer leurs performances environnementales, les poids-lourds de l'industrie ont officiellement montré « patte verte » : zéro émission nette d'ici 2050 pour TSMC et Samsung, d'ici 2040 pour Intel, neutralité carbone promise d'ici 2027 pour STMicroelectronics. Mais ces mesures visent à « minimiser les émissions causées par leurs propres opérations et l'énergie consommée à ce moment-là », note le BCG.
« Les fabricants ne peuvent pas se permettre d'ignorer le 'scope 3', les émissions de leurs chaînes d'approvisionnement », souligne le cabinet de conseil. En d'autres termes, les matières premières, la fabrication, la logistique, intervenant en amont, chez leurs fournisseurs, qui représentent environ 40 % de leurs émissions.
Le secteur des semi-conducteurs est un écosystème complexe comprenant une myriade d'acteurs, entre ceux fournissant les wafers, comme Soitec en France, ou même les machines de gravure, comme ASML aux Pays-Bas. « A chaque micro-étape on se retrouve avec une entreprise quasiment en situation de monopole », note François Candelon. Tous ces acteurs doivent donc réussir à « travailler en commun beaucoup plus étroitement » pour réduire leurs émissions.
La « fenêtre d'opportunité » pointée par le BCG ? La tendance mondiale à la relocalisation des usines en Europe et aux Etats-Unis. « Certes, cela va demander beaucoup d'investissement, pour mettre en place de nouveaux processus », prévient François Candelon. « Tout reste à faire. Mais c'est à faire maintenant. »
Ciltow