半導體行業藏有危險的“永久化學品”秘密——彭博社

Oxyle工廠的工人們。

攝影師：丹尼爾·昆茲爭奪人工智能霸權的戰役關鍵在於微芯片。但生產這些芯片的半導體行業有一個不為人知的秘密：它是與癌症及其他健康問題相關的化學物質主要來源。

根據半導體行業協會數據，去年全球芯片銷售額激增超19%，達到約6280億美元，並預測2025年將再次實現兩位數增長。這促使人們更加迫切地需要減少所謂"永久化學品"的影響——這些化學物質還用於製造消防泡沫、不粘鍋、雨衣等日常用品。與此同時，美國和歐洲的監管機構也開始對市政供水實施污染限制。為應對這一日益增長的需求，一批初創企業正提供潛在解決方案，這些方案雖無法完全消除供應鏈中的化學物質，但能將其分解。

彭博綠色北極寒流將考驗歐洲能源系統殼牌2024年船用液化天然氣供應量創新高2025年非洲太陽能發電裝機量預計將大幅增長北歐銀行購買碳清除信用額度以推動市場規模化全氟和多氟烷基物質（PFAS）已在全球各地被檢測到，從喜馬拉雅山的雨水到法羅羣島附近的鯨魚體內，幾乎每位受試者的血液中都存在。這些被稱為永久性化學物質，因為使其極具實用性的特性也導致其在環境中持久存在。科學家們越來越多地將PFAS與肥胖、不孕症和癌症等健康問題聯繫起來。

國際污染物消除網絡（全球非營利組織）的技術與政策顧問李·貝爾表示：“迫切需要阻止任何進一步的工業PFAS污染並清理現有污染。“他指出，焚燒無法徹底分解這些化學物質，“因此我們需要研發新技術來應對這一挑戰。”

瑞士公司Oxyle AG是應對PFAS問題的企業之一。該公司的模塊化系統可擴展應用於從地下水到工業廢水的各種處理場景。其工作原理是在受PFAS污染的水中產生直徑小於1毫米（比鹽粒更小）的氣泡，這些氣泡能捕獲PFAS分子，並通過特殊處理將化學物質分解為二氧化碳和氟化物等無害礦物成分。該公司表示該過程不會產生有毒副產品。

該技術比傳統過濾方法能去除更多PFAS。Oxyle稱可將某些PFAS濃度從超過8700萬億分之一（ppt）降至14ppt以下，去除率超過99%。這一較低濃度接近Oxyle所檢測六種化合物的檢測限，該初創企業強調通過延長處理時間或調整催化劑用量可進一步降低PFAS水平。

Oxyle試點裝置現場圖。圖片來源：Oxyle據總部位於加州的公共環境監督中心執行主任倫尼·西格爾透露，儘管美國和歐盟已開始限制飲用水中的PFAS含量，但對企業的排放限制仍寥寥無幾。專注科技行業污染問題數十年的西格爾表示，他尚未聽説美國有任何晶圓廠面臨廢水PFAS排放限制。

2021年一項研究顯示，美國某半導體工廠廢水中的PFAS濃度高達623ppt。美國環保署（EPA）去年頒佈的新版飲用水指南將兩種永久性化學物質的限值定為4ppt——該機構稱這是最低"可行"標準，並強調任何暴露水平都存在健康風險。（這些規定已遭法院質疑，相關訴訟程序因特朗普政府時期的EPA要求暫緩。）

市政水廠的傳統處理工藝通常通過添加硫酸鋁或硫酸亞鐵等化學物質，使污垢與其他微小顆粒結合。由於固體比水重，會沉澱至底部實現分離。水體在抵達終端用户前通常還需經過多重過濾系統。但該工藝並非為截留PFAS設計。

“如果你想產生可擴展且經濟實惠的實際影響，就需要將處理過程分散化。你需要接近問題的源頭，”Oxyle首席執行官兼聯合創始人Fajer Mushtaq表示。“處理飲用水為時已晚、成本過高且速度太慢。”

芯片行業可以“帶頭解決這個問題，因為他們有機會在高度受控的環境中處理廢水，”總部位於波士頓的Gradiant公司技術主管Steven Lam説。該公司去年推出了一項處理技術，聲稱能永久去除並銷燬PFAS，目前正在進行多個示範項目，包括與半導體制造商的合作。

全球芯片製造產能

全球大部分半導體生產位於亞洲。

來源：SEMI全球晶圓廠預測（2024年第四季度）

廣泛採用新型PFAS銷燬技術的最大障礙是監管不確定性。許多司法管轄區對飲用水和廢水中PFAS的限制標準正在變化。Gradiant在一份聲明中表示，監管機構必須理解能夠完全銷燬這些化學物質的技術相較於無法做到的技術對公共健康的益處。

*儘管服裝等一些行業正在逐步淘汰PFAS並改用危害較小的替代品，但對芯片行業而言，這些化學品仍然至關重要。半導體供應鏈行業協會SEMI表示，雖然擺脱PFAS是必要的，但"缺乏經過驗證的替代品意味着先進半導體制造離不開它們”。該組織補充稱，該行業已"積極與政府和學術界建立合作伙伴關係"以研發解決方案。

穆什塔克表示，芯片行業是Oxyle未來的重要市場，該公司正與多家企業進行早期洽談。不過目前該企業在芯片行業尚無活躍項目，主要專注於歐洲地下水淨化和工業應用領域。

“當下我們需要的不是説要在半導體行業禁用PFAS。這是不切實際的幻想，根本不可能實現，“她説，“我們需要的是更好的廢物管理方案。”