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Trasformare i wafer di scarto in energia solare

IBM ha ricevuto dalla National Pollution Prevention Roundtable (NPPR) il premio “2007 Most Valuable Pollution Prevention Award” per un innovativo processo di recupero dei semiconduttori, avviato per la prima volta nel proprio impianto di Burlington, Vermont.

Il nuovo processo si avvale di una tecnica di rimozione dei microcircuiti che permette di convertire i wafer di semiconduttori di scarto in una forma utilizzabile per produrre i componenti dei pannelli solari a base di silicio. “Big Blue” metterà  a disposizione degli operatori del settore i dettagli di questo nuovo processo che riduce gli scarti di produzione e fornisce una fonte di nuove scorte di materie prime.

Gli operatori dell’Information Technology utilizzano i wafer in silicio sia come materiale di base per la fabbricazione di prodotti di microelettronica – dai telefoni cellulari ai computer, all’elettronica di consumo – sia per monitorare e controllare la miriade di fasi nel processo produttivo. Secondo la Semiconductor Industry Association, in tutto il mondo, nel settore, sono prodotti 250.000 wafer al giorno. Secondo le stime di IBM, fino al 3,3 per cento di questi wafer viene scartato per difetti di fabbricazione. Nel corso dell’anno, questa percentuale corrisponde a circa tre milioni di wafer eliminati. Poiché i wafer contengono microcircuiti brevettati, la maggior parte di essi non può essere inviata a fornitori esterni per il recupero, quindi solitamente i wafer vengono distrutti e portati in discarica o fusi e rivenduti. Inoltre, ogni anno, molte migliaia di wafer di silicio vengono scartati dalla produzione o non possono più essere utilizzate per il controllo dei processi perché sono troppo sottili o sono comunque danneggiati per essere utilizzabili.

Grazie a questo nuovo processo di recupero, i produttori di microprocessori sono ora in grado di rimuovere con più efficienza gli elementi di proprietà  intellettuale dalla superficie dei wafer, rendendoli così disponibili per il riutilizzo nel controllo dei processi interni o per la vendita al settore delle celle solari, che deve soddisfare una crescente domanda dello stesso materiale di silicio per produrre celle fotovoltaiche per i pannelli. Il nuovo processo di riciclaggio e di recupero dei wafer riduce le 21 fasi ad alto consumo energetico, tipiche di altri metodi di recupero, a 5-12 fasi. Dato che l’applicazione del nuovo processo di riciclaggio dei wafer riduce il numero di fasi ad alto consumo energetico, il cosiddetto “carbon footprint” ( un’unità  di misura della quantità  totale di anidride carbonica (CO2) e altri gas serra emessi nell’arco dell’intero ciclo di vita di un prodotto o servizio) rappresentato dai wafer di monitoraggio può essere ridotto del 30%-75%.

Il programma si traduce in una riduzione della spesa per i wafer di monitoraggio e in un aumento dell’efficienza nel programma di recupero dei wafer. Per la sede IBM di Burlington, i risparmi annuali nel 2006 hanno superato il mezzo milione di dollari. Secondo le proiezioni, i risparmi annuali per il 2007 sono di circa 1,5 milioni di dollari, mentre si stima che i risparmi una-tantum per il recupero dei wafer accumulati saranno superiori a 1,5 milioni di dollari. Quindi, la strategia di riciclaggio dei wafer non si limita a ridurre significativamente le emissioni di anidride carbonica del processo di produzione, ma fornisce anche materie prime per lo sfruttamento dell’energia solare, una risorsa realmente inesauribile.

[A cura di Mauro Notarianni]

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