Giảm thiểu và Tái chế Nước trong Sản xuất PCB

Không phải là bí mật khi sản xuất PCB sử dụng một lượng lớn nước—lên đến 264 tỷ gallon mỗi năm. Cho đến một sự chuyển hướng gần đây, các sáng kiến về bền vững chủ yếu tập trung vào việc giảm phát thải carbon và tiêu thụ năng lượng. Tuy nhiên, ngành công nghiệp hiện đang hướng tới việc giảm lượng nước tiêu thụ và tái sử dụng để bảo tồn nguồn tài nguyên tự nhiên và đóng góp vào một hành tinh cân bằng hơn (và an toàn cho sức khỏe). Và điều này không thể đến sớm hơn.

Nghiên cứu do Dịch vụ Lâm nghiệp Hoa Kỳ thực hiện cho thấy gần một nửa trong số 204 lưu vực nước ngọt ở Mỹ có thể không đáp ứng được nhu cầu nước hàng tháng vào năm 2071, trích dẫn sự tăng trưởng dân số và biến đổi khí hậu là nguyên nhân của tình trạng thiếu hụt.

Mặc dù các nhà sản xuất lớn đã quản lý chất thải vật liệu và nước thải của họ, nhưng bây giờ họ đang đặt ra và cam kết với các mục tiêu quyết liệt để tạo ra sự thay đổi có ảnh hưởng mạnh mẽ hơn.

Amkor Technology, ví dụ, đã đặt ra một mục tiêu cụ thể, “Hiện tại, các mục tiêu bền vững chính của chúng tôi là giảm phát thải khí nhà kính (GHG), sử dụng nước, và lượng chất thải tạo ra 20% vào năm 2030, từ mức trung bình cơ sở của năm 2018 đến 2020. Chúng tôi tiếp tục theo dõi tiến độ của mình, và chúng tôi đang trên đường đạt được mục tiêu của mình,”HyeJu Lee, Phó Chủ tịch phụ trách tuân thủ tại Amkor Technology, đã nói. "Chúng tôi đã triển khai một chương trình quản lý nước kỹ lưỡng tại các cơ sở sản xuất trên toàn cầu," Lee của Amkor cho biết. "Như một phần của nỗ lực này, chúng tôi tiếp tục vận hành các hệ thống thẩm thấu ngược tại các cơ sở của mình, cho phép chúng tôi làm sạch nước quá trình và tái sử dụng nước trong quy trình sản xuất của mình. Hệ thống thẩm thấu ngược được kết hợp với các hệ thống điện khử ion (EDI), và nó sử dụng ít hơn 95% các sản phẩm hóa học so với các quy trình trao đổi ion thông thường. Điều này giúp giảm việc sử dụng nước ngọt, cải thiện hiệu quả sử dụng nước và bảo vệ môi trường. Chúng tôi tiếp tục giảm lượng sử dụng nước và đóng góp vào việc bảo tồn nguồn nước. Tổng cường độ rút nước của chúng tôi đã giảm 12% từ năm 2021 đến năm 2022."

Ví dụ của Amkor cho thấy, để đạt được các mục tiêu, các tổ chức phải gắn bó với sự bền vững vào mô hình hoạt động và đầu tư vào các công nghệ mới, thân thiện hơn với môi trường.

TTM: Một Nghiên Cứu Điển Hình trong Việc Tích hợp Quản lý Nước Bền vững

Tại trung tâm của hoạt động quản lý môi trường của TTM Technologies (một nhà sản xuất bảng mạch in lớn) là Tuyên bố Môi trường và Chính sách Môi trường của họ, khuyến khích sự đổi mới, giáo dục, đào tạo, sáng tạo, việc sử dụng công nghệ đã được chứng minh, và việc thực hiện các thực hành và thủ tục tốt để liên tục giảm thiểu tác động của công ty đối với môi trường.

TTM đã áp dụng một cách tiếp cận có hệ thống, đo lường để quản lý nước bền vững, kết hợp nỗ lực giảm dấu chân nước vào cấu trúc hoạt động hiện tại của mình, bao gồm các chỉ số hiệu suất chính (KPIs), kế hoạch vốn và mục tiêu bền vững cũng như đo lường hiệu suất môi trường như cách họ đo hiệu suất sản xuất và cung cấp các nguồn lực cần thiết để đảm bảo việc sử dụng ít tài nguyên tự nhiên hơn trong sản xuất PCB của mình, hệ thống điện tử, phần và linh kiện.

TTM đã phân loại các sáng kiến giảm sử dụng nước của mình thành các danh mục sau: xử lý nước thải và nâng cấp hệ thống, phân loại nước, giảm sử dụng nước, và cơ sở được chứng nhận không tiếp xúc với nước mưa.

Theo báo cáo của Tạp chí PCB007, trong lĩnh vực xử lý nước thải và nâng cấp hệ thống, TTM dần dần thay thế các hệ thống xử lý nước thải dựa vào chất kết tụ (WWT) phụ thuộc vào các chất hóa học để loại bỏ kim loại ô nhiễm và sản xuất vật liệu có thể tái chế đòi hỏi năng lượng và/ hoặc xử lý quá mức để tái chế kim loại, làm tăng chi phí và dẫn đến hiệu quả kém ưu tiên cho trao đổi ion chọn lọc.

"TTM đã tiến hành loại bỏ hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp kết tủa hóa học (bể lắng, kết tủa theo đợt, và lọc vi sinh) để chuyển sang sử dụng hệ thống trao đổi ion chọn lọc. Các hệ thống trao đổi ion này rất giống với các hệ thống nước cất mà hầu hết các quy trình sản xuất sử dụng để cung cấp nước sản phẩm đạt đúng thông số kỹ thuật kỹ thuật. Phần lớn các hệ thống xử lý nước thải WWT bằng trao đổi ion này được TTM tự xây dựng, sử dụng thiết bị công nghiệp có sẵn và công nghệ xử lý nước. Cách tiếp cận này cung cấp một dấu chân nhỏ hơn, bền vững hơn cho cùng nhu cầu xử lý. Theo thời gian, TTM đã nhận thấy rằng phương pháp xử lý này có thể mở rộng và có thể được điều chỉnh để phản ánh hoặc đáp ứng với khả năng sản xuất tăng lên bằng cách sử dụng cùng một cơ sở hạ tầng WWT cơ bản. Việc lựa chọn đúng loại vật liệu nhựa trao đổi ion là chìa khóa để phát triển một quy trình xử lý mạnh mẽ và có thể lặp lại."

Nhóm ASE: Một Công Ty Toàn Cầu với Phương Pháp Tiếp Cận Khu Vực

Khủng hoảng thiếu nước đang trở thành vấn đề toàn cầu ngày càng tăng.

Việc sản xuất bán dẫn tiêu thụ một lượng lớn nước; một nhà máy fab duy nhất có thể sử dụng hàng chục triệu gallon nước mỗi ngày, gây áp lực lớn lên nguồn nước của một khu vực. Vì các nhà máy fab thường được đặt tại các khu vực thiếu nước, các công ty đa quốc gia phải ưu tiên nỗ lực của mình và áp dụng một cách tiếp cận chiến lược, nhạy cảm với khu vực.“Là một phần của chiến lược ESG của chúng tôi, chúng tôi tiếp tục đạt được những bước tiến trong việc tiết kiệm nước,” Covell của Lam Research nói. “Năm 2022, chúng tôi đã vượt qua mục tiêu tiết kiệm 17 triệu gallon nước ở các khu vực thiếu nước từ cơ sở năm 2019 đến năm 2025. [9] Khi đặt ra mục tiêu này, chúng tôi đã sử dụng Bản đồ Rủi ro Nước Aqueduct của Viện Tài nguyên Thế giới để xác định các cơ sở của chúng tôi nằm trong khu vực thiếu nước. Đến nay, chúng tôi đã xác định được sáu địa điểm trên khắp California, Hàn Quốc, Ấn Độ và Malaysia.”

Để đạt hiệu quả sử dụng nước, Tập đoàn ASE đã điều chỉnh hành động của mình theo các Mục tiêu Phát triển Bền vững của Liên Hợp Quốc để đạt được một nền kinh tế và môi trường bền vững và đã áp dụng Hệ thống Quản lý Hiệu quả Sử dụng Nước ISO 46001. Tiêu chuẩn này giúp công ty đảm bảo sử dụng nước một cách hiệu quả và bền vững bằng cách cung cấp hướng dẫn trong việc xác định và đánh giá các rủi ro chính và cơ hội cải thiện cơ sở hạ tầng. Năm 2021, hoạt động sản xuất chủ lực của công ty, ASE Kaohsiung, đã nhận chứng chỉ ISO 46001.

Nhóm này cho biết họ đã cải thiện các dự án tái chế nước cho quy trình và cơ sở của mình, bao gồm việc cắt và mài nước thải, nước làm sạch, ngưng tụ điều hòa không khí và tái chế nước mưa, dẫn đến việc tái sử dụng từng giọt nước hơn 3.5 lần.

Sigma Engineering: Một số công nghệ giúp giảm tiêu thụ nước

Không chỉ có các cơ sở sản xuất đang nỗ lực giảm tiêu thụ nước và áp dụng các phương pháp sản xuất PCB bền vững hơn. Các nhà cung cấp thiết bị và vật liệu cũng đang vào cuộc.

Tập trung vào việc giúp các nhà sản xuất PCB giảm tiêu thụ nước và chuyển đổi sang nền kinh tế tuần hoàn, Sigma Engineering cung cấp các hệ thống tái chế và tái sinh cho ngành công nghiệp khắc PCB; hệ thống phản ứng oxy hóa của họ dành cho chất khắc axit sử dụng khí Oxy, thay thế các chất oxy hóa khác như Hydrogen Peroxide, Ozone, hoặc Sodium Chlorate. Sigma khẳng định, cùng với lợi ích môi trường là việc giảm chi phí và cải thiện chất lượng và an toàn.

Hệ thống phản ứng oxy hóa loại bỏ chất thải nguy hại được tạo ra từ các chất oxy hóa truyền thống, giảm chi phí vận chuyển và xử lý chất thải và cho phép kiểm soát chặt chẽ tiềm năng oxy hóa khử, tạo ra các đường cong dốc hơn và cải thiện độ chịu đựng với nhiệt độ, nồng độ Cu1, Cu2, và HCl. Bằng cách loại bỏ nguy cơ tạo ra khí clo có thể xảy ra trong quá trình sử dụng hydrogen peroxide, hệ thống phản ứng oxy hóa góp phần tạo ra một môi trường làm việc an toàn hơn.

Kết luận

Nước sạch quan trọng với việc sản xuất PCB như đối với cuộc sống. Đối với những người trong ngành PCB, việc giảm dấu chân nước của công ty bạn nên được coi trọng ngang bằng với việc giảm dấu chân carbon.  Tối ưu hóa các phương án xử lý nước và áp dụng các công nghệ mới có thể giúp tăng cường tái sử dụng, cải thiện mức độ tinh khiết và bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá nhất của chúng ta.