الصراع بين التكنولوجيا والزراعة في تايوان

تحديات تايوان في التوازن بين الطموحات المناخية وصناعة الرقائق

طائر الكركي يطير عبر حقل أرز صامت، والماء يتدفق ببطء في الخلفية. إنها صورة هادئة ونمطية للريف الشرقي الآسيوي. لا يبدو لي إلا القليل مما يوحي بأنني على بعد بضعة كيلومترات فقط من أحد قلوب الاقتصاد العالمي.

إنها هسينشو، وهي مدينة صغيرة قريبة من تايبيه في تايوان. إنها ما يمكن أن نطلق عليه حرفياً وادي السيليكون في العالم.

على بُعد بضعة كيلومترات فقط من حقول الأرز الهادئة، ترتفع المباني العملاقة من الأرض، وترتفع مكيفات الهواء التي تطنّ بشكل دائم فوق صخب حركة المرور. هذه هي المصانع التي تصنع رقائق السيليكون أو أشباه الموصلات التي تجعل هواتفنا الذكية وأجهزة الكمبيوتر وحتى أنظمة الذكاء الاصطناعي (AI) مثل ChatGPT تعمل.

ومع ذلك، فإن هذين العالمين، الطبيعة الهادئة والتصنيع عالي التقنية، يتصادمان بشكل متزايد في الجزيرة.

أهمية صناعة الرقائق في الاقتصاد التايواني

تايوان هي الرائدة عالمياً في إنتاج رقائق الكمبيوتر.

وتُعد شركة تايوان لتصنيع أشباه الموصلات المحدودة (TSMC) أكبر شركة مصنعة للرقائق في تايوان. وبحلول الربع الثالث من عام 2024، كانت قد استحوذت على 64% من سوق أشباه الموصلات العالمية، وفقًا لشركة الأبحاث Counterpoint , أما ثاني أكبر شركة في السوق، وهي شركة سامسونج فاوندري الكورية الجنوبية، فلم تكن تمثل سوى نسبة 12% فقط.

يشكل تصنيع الرقائق جزءاً كبيراً من الاقتصاد التايواني ويساهم بنسبة 25% من الناتج المحلي الإجمالي للجزيرة. في عام 2020، كانت القيمة السوقية لشركة TSMC تساوي حجم نصف اقتصاد تايوان، وفقًا لدراسة أجريت في ذلك الوقت.

القضايا البيئية المرتبطة بتصنيع الرقائق

ويبدو أن القليل من البلدان قادرة على التفوق على التايوانيين في تصنيع الرقائق. ومع ذلك، فإن نجاح أشباه الموصلات هذا يثير أيضاً قضايا الاستدامة.

فتصنيع الرقائق يستهلك كميات كبيرة من المياه والطاقة، ويصدر انبعاثات من خلال المواد الكيميائية. وتستهلك شركة TSMC وحدها حوالي 8% من الطاقة الكهربائية في الجزيرة، وفقاً لتقرير صدر مؤخراً عن وكالة S&P العالمية للتصنيفات الائتمانية.

وقال تشيا-وي تشاو، مدير الأبحاث في شبكة العمل المناخي التايوانية غير الربحية والأستاذ المساعد في جامعة تايوان الوطنية في تايوان : "بعد صناعة البتروكيماويات، تعد صناعة الإلكترونيات أكبر مصدر للانبعاثات في تايوان".

"أشباه الموصلات هي أيضًا صناعة تنمو بسرعة، وهذا أقل ما يقال عنه أنه مثير للقلق."

بل إن ذلك يجعلها في صراع مع المزارعين الذين تقع مصانع الرقائق في تايوان بالقرب منهم.

في عام 2021، خلال فترة الجفاف، أوقفت الحكومة التايوانية ري المزارع، حتى تتمكن مصانع الرقائق الضخمة من استخدام المياه الموفرة. واليوم، يتزايد القلق من احتمال استيلاء مزارع الطاقة الشمسية، اللازمة لتشغيل مصانع الرقائق، على الأراضي الزراعية.

وقال جوش ليباوسكي، أستاذ الجغرافيا في جامعة ميموريال في نيوفاوندلاند في كندا : "يبدو أن هناك نقصًا في التحليل المنهجي للآثار البيئية على إنتاج أشباه الموصلات وهذا خطأ فادح."

في ريف هسينشو في تايوان، الطبيعة الهادئة والتصنيع عالي التقنية مثال على الصدام المتزايد في الجزيرة توم كاساورز/ الجزيرة

الذكاء الاصطناعي وتأثيره على صناعة الرقائق

في حين أن استخدام المياه في مصانع الرقائق قد حظي باهتمام دولي كبير في السنوات القليلة الماضية، إلا أنه في الجزيرة نفسها يعتبر خبراً قديماً. تقوم شركات تصنيع أشباه الموصلات بالفعل بإعادة تدوير معظم المياه التي تستخدمها، وقد استثمرت الحكومة في المزيد من البنية التحتية للمياه منذ الجفاف الذي شهدته السنوات الماضية.

ويشعر التايوانيون اليوم بالقلق بشأن استخدام الصناعة للطاقة. حقق الذكاء الاصطناعي اختراقات كبيرة في السنوات الماضية، مدفوعاً بنماذج لغوية كبيرة لشركات أمريكية مثل OpenAI وأدوات مثل ChatGPT. وكانت هذه الثورة مدعومة بالرقائق التي تم تصنيع معظمها في تايوان.

وقد أدى الضجيج الذي أحدثه الذكاء الاصطناعي بدوره إلى زيادة نشاط مصانع الرقائق الضخمة في تايوان.

وقالت لينا تشانغ، مسؤولة الحملات في منظمة السلام الأخضر في شرق آسيا : "أصبح سوق الذكاء الاصطناعي أكثر جنوناً من أي وقت مضى".

زيادة استهلاك الطاقة بسبب الذكاء الاصطناعي

وبسبب ذلك، أصبح استخدام الطاقة في صناعة أشباه الموصلات مشكلة كبيرة بالنسبة لتايوان، بسبب زيادة الانبعاثات وحتى النقص المحتمل في الطاقة.

وفي خضم كل هذا الجنون، ربما تم نسيان المناخ. وقال تشانغ : "الهدف الرئيسي الآن هو تطوير الذكاء الاصطناعي وسلاسل التوريد ذات الصلة".

الطاقة ليست مصدر قلق كبير. يجب أن تكون الحكومة أكثر نشاطًا في تطوير الطاقة المستدامة.

مصادر الطاقة المتجددة في تايوان

إحدى القضايا الرئيسية هنا هي سوق الطاقة التايوانية. حيث تقوم تايوان حالياً بالتخلص التدريجي من مفاعلاتها النووية. ومع ذلك، فإن بناء الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لا يزال بطيئاً.

"وقال تشانغ: "لا تزال تايوان تعتمد بشكل كبير على الوقود الأحفوري. "أكثر من 80 في المائة من إمدادات الطاقة لدينا من الغاز والفحم."

ووفقًا لإدارة الطاقة، فإن 11 في المائة فقط من إمدادات الطاقة في تايوان بين سبتمبر 2023 وأغسطس 2024 تأتي من طاقة الرياح والطاقة الشمسية والطاقة الكهرومائية، وفقًا لإدارة الطاقة.

وساهمت الحصة النووية المتراجعة بنسبة 5.6 في المائة أخرى.

التحديات في تطوير الطاقة المتجددة

وقد حددت الحكومة التايوانية في عام 2016 هدفًا بنسبة 20 في المائة من مصادر الطاقة المتجددة بحلول عام 2025، وهو ما لن يتحقق بالتأكيد.

فالرياح البحرية، على سبيل المثال، متخلفة عن الأهداف الحكومية. في عام 2018، منحت تايوان 5.7 جيجاوات من طاقة الرياح البحرية لتركيبها بحلول عام 2025.

وبحلول عام 2024، خفضت الحكومة أهدافها، وتأمل أن يكون ما بين 2.56 جيجاوات و 3.04 جيجاوات جاهزًا في ذلك العام.

"سارت الرياح البحرية بشكل جيد حتى عام 2022. ولكن بعد ذلك، في جولات المزادات التالية، حاولت تايوان الحصول على طاقة رخيصة وتوطين عالٍ لسلسلة التوريد"، كما قال راؤول كوبيتشيك، المدير الإداري لشركة NIRAS التايوانية الاستشارية للطاقة المتجددة، للجزيرة.

تصطدم طاقة الرياح بشكل خاص بقواعد التوطين في تايوان. وتطالب الحكومة التايوانية بإنتاج نسب عالية جداً من توربينات الرياح والمكونات الأخرى محلياً.

ومع ذلك، فإن هذا الإنتاج المحلي لا يتزايد بالسرعة الكافية.

وقال كوبيتشيك: "لا يمكنك بناء سلسلة توريد جديدة بهذه السرعة". "لم تقم تايوان ببناء أول مزرعة رياح بحرية بالحجم التجاري إلا في عام 2017. يستغرق الأمر وقتًا لإنشاء صناعة محلية لطاقة الرياح."

كما تواجه الطاقة الشمسية أيضًا عوائق. فالطاقة الشمسية على الأسطح مشبعة إلى حد كبير في الجزيرة. أما مزارع الطاقة الشمسية الأكبر حجماً فهي بدورها مثيرة للجدل بسبب النزاعات على الأراضي. وتخشى مجموعات مثل المزارعين من أن تتعدى على الأراضي الزراعية، مما يؤدي إلى احتجاجات ودعاوى قضائية.

مشاريع الطاقة الشمسية والمزارعين

يأمل تشيا-وي تشاو في تغيير هذا الوضع.

فهو يقود بعض المشاريع التجريبية حيث يضع المزارعون بأنفسهم ألواحاً شمسية على أراضيهم. وقال تشاو : "لا ينبغي لنا أن نجبر المزارعين على بيع أراضيهم أو التوقف عن الزراعة لتركيب الألواح الشمسية". "يجب أن نسمح بالجمع بين الأمرين. نحن بحاجة إلى استعادة ثقة المزارعين."

ولكن في الوقت الحالي، لا يزال سوق الطاقة في تايوان يعتمد على الوقود الأحفوري. وفي الوقت نفسه، يتزايد استخدام صناعة أشباه الموصلات للطاقة بشكل سريع.

وهذه مشكلة بالنسبة لمصنعي أشباه الموصلات. فهم يتعرضون لضغوط من قبل عملائهم من أجل التحول إلى الطاقة الخضراء.

تريد شركة Apple، أحد المشترين البارزين لرقائق TSMC، أن يلتزم كبار مورديها بالالتزام باستخدام الطاقة المتجددة بنسبة 100% بحلول عام 2030 - وهو هدف بعيد المنال بالنظر إلى الاتجاهات الحالية.

كما أن أسعار الكهرباء في تايوان تتزايد بشكل سريع، وتتزايد تهديدات انقطاع التيار الكهربائي.

ووفقًا لكوبيتشيك، هناك حاجة إلى تغييرات أوسع نطاقًا في سوق الطاقة في تايوان، بما في ذلك تخفيف سياسات التوطين وإصلاح التصاريح والنظر في دور شركة تايبور، وهي شركة الطاقة المملوكة للحكومة.

ومع ذلك، يقول كوبيتشيك إن مثل هذه الإصلاحات قد تكون بعيدة المنال. وفي هذه الأثناء، تريد منظمة السلام الأخضر تجاوز هذه المعضلة وتطالب شركات مثل شركة TSMC ببناء منشآت الطاقة المستدامة الخاصة بها.

التحديات العالمية في تصنيع أشباه الموصلات

ومع ذلك، فإن مشاكل تايوان في تصنيع أشباه الموصلات ليست فريدة من نوعها.

فمنذ جائحة كوفيد-19 وما يرتبط بها من نقص في السلع الحيوية مثل أشباه الموصلات، ترغب حكومات مثل الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي في تصنيع المزيد من الرقائق محلياً.

وقد أقرت كل من الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي تشريعات لدعم إنتاج الرقائق محلياً، على الرغم من أن الرئيس الأمريكي المنتخب دونالد ترامب قد انتقد بشدة قانون الرقائق والعلوم في بلاده.

وتواجه كل من الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي الآن مشاكل مماثلة لما تواجهه تايوان.

تجارب الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي

ففي الولايات المتحدة، على سبيل المثال، يتم إنشاء مصانع جديدة للرقائق في المناطق المعرضة للجفاف. تستثمر شركة TSMC 12 مليار دولار في مصنع في المناطق الصحراوية في ولاية أريزونا.

وهذا تخطيط سيء، وفقاً لما ذكره ليبوسكي من جامعة ميموريال في نيوفاوندلاند.

"لم يأخذ قانون US\ CHIPS في الاعتبار استخدام المياه. وهذا سيسبب مشاكل في المستقبل."

وفي أوروبا، تتزايد أيضاً المخاوف بشأن الآثار البيئية لتصنيع الرقائق في أوروبا.

في عام 2022، أعلن الاتحاد الأوروبي عن رغبته في زيادة حصة أوروبا من سوق تصنيع أشباه الموصلات العالمية إلى 20% بحلول عام 2030، مما دفع شركتي TSMC وإنتل إلى الكشف عن خطط لمصانع جديدة في ألمانيا وبولندا (وقد أجلت إنتل خططها منذ ذلك الحين في إطار سعيها لكبح جماح الخسائر المالية الفادحة).

ووفقًا لدراسة أجرتها شركة Interface للأبحاث، إذا حققت أوروبا هدف الإنتاج بنسبة 20 في المائة، فإن انبعاثات أشباه الموصلات في القارة سترتفع ثمانية أضعاف، مما يتعارض مع برامج السياسات الأخرى مثل الصفقة الخضراء.

غازات الرقائق

يشعر الباحثون بالقلق أيضاً من نوع آخر من التأثيرات المناخية لأشباه الموصلات.

إلى جانب استخدام المياه أو الطاقة، ينتج عن تصنيع أشباه الموصلات غازات دفيئة. أثناء سير التصنيع المعقد، يمكن أن تنتج العمليات نفسها انبعاثات خاصة بها.

ويُطلق على هذه الانبعاثات اسم انبعاثات النطاق 1، وفقاً لإيميلي غالاغر، مديرة برنامج تقنيات وأنظمة أشباه الموصلات المستدامة (SSTS) التابع لمعهد الأبحاث Imec في بلجيكا. وتُعد شركة TSMC إحدى الشركات الأعضاء في برنامج SSTS التابع لمعهد Imec.

"أثناء عملية الحفر، نستخدم البلازما لإزالة المواد بشكل انتقائي لبناء هياكل متناهية الصغر في الرقائق. وغالبًا ما تستخدم عملية الحفر غازات مثل المادة الكيميائية المفلورة CF4". "لدى CF4 قدرة على إحداث احتباس حراري أكبر من ثاني أكسيد الكربون بمقدار 6,500 مرة."

ووفقاً للحسابات التي أجرتها شركة Imec، فإن ما يقرب من 10% من انبعاثات الإنتاج في رقاقة متوسطة هي من النطاق 1. ويعني الحد من هذه الانبعاثات تكييف إجراءات تصنيع أشباه الموصلات المعقدة للغاية من خلال زيادة كفاءة العملية لزيادة الاستفادة من الغازات، عن طريق استبدال الغازات الموجودة إن أمكن، وتقليل استخدامها.

وقال غالاغر: "في الوقت الحالي، لا تهيمن انبعاثات النطاق 1 على الانبعاثات المرتبطة بتصنيع أشباه الموصلات ولكن مع قيام المصانع بإزالة الكربون من إمدادات الطاقة الخاصة بها، ستزداد أهميتها بشكل كبير."

وبالعودة إلى تايوان، لا يزال استخدام الطاقة يشغل بال الجميع.

تقع تايوان في صميم الضجة العالمية للذكاء الاصطناعي، ليس فقط في إنتاج الرقائق، بل حتى في صنع الأنظمة التي تبرد الخوادم التي تعمل على الساخن والتي يتم تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي عليها. ويبقى أن نرى ما إذا كان سوق الطاقة المحلي يمكنه التعامل مع ذلك.

قال تشانغ: "نحن بحاجة إلى أهداف أكثر طموحًا ووسائل لتحقيقها". "هناك قلق حقيقي الآن بشأن نقص الطاقة. يجب أن يتحمل كبار مستخدمي الطاقة مثل شركات أشباه الموصلات المسؤولية."