Taiwan berjuang untuk mendamaikan ambisi iklim dan manufaktur chip | Lingkungan

Hsinchu, Taiwan – Seekor burung bangau terbang melintasi sawah yang sunyi, air perlahan-lahan menetes di latar belakang. Ini adalah gambaran yang tenang dan stereotip dari pedesaan Asia Timur. Tampaknya tidak ada kesan bahwa saya hanya berjarak beberapa kilometer dari salah satu pusat perekonomian global.

Ini adalah Hsinchu, sebuah kota kecil dekat Taipei di Taiwan. Inilah yang bisa Anda sebut sebagai Lembah Silikon dunia.

Hanya beberapa kilometer dari persawahan yang tenang, bangunan-bangunan raksasa menjulang tinggi, AC terus berdengung di tengah hiruk pikuk lalu lintas. Ini adalah pabrik yang membuat chip silikon atau semikonduktor yang membuat ponsel cerdas, komputer, dan bahkan sistem kecerdasan buatan (AI) seperti ChatGPT dapat berfungsi.

Namun kedua dunia ini, alam yang tenang dan manufaktur berteknologi tinggi, semakin berbenturan di pulau ini.

Taiwan adalah pemimpin dunia dalam produksi chip komputer.

Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited (TSMC) adalah produsen chip terbesar di Taiwan. Pada kuartal ketiga tahun 2024, perusahaan tersebut telah menguasai 64 persen pasar semikonduktor global, menurut firma riset Counterpoint.

Pemain terbesar kedua, Samsung Foundry dari Korea Selatan, hanya mewakili 12 persen.

Manufaktur chip merupakan bagian besar dari perekonomian Taiwan dan menyumbang 25 persen produk domestik bruto (PDB) pulau tersebut. Pada tahun 2020, nilai pasar TSMC sama dengan setengah perekonomian Taiwan, berdasarkan penelitian pada saat itu.

Hanya sedikit negara yang mampu mengungguli Taiwan dalam pembuatan chip. Namun keberhasilan semikonduktor ini juga menimbulkan masalah keberlanjutan.

Pembuatan chip menghabiskan banyak air dan energi, serta mengeluarkan emisi melalui bahan kimia. TSMC sendiri mengkonsumsi sekitar 8 persen listrik di pulau tersebut, menurut laporan terbaru oleh S&P Global Ratings.

“Setelah industri petrokimia, industri elektronik adalah penghasil emisi terbesar di Taiwan,” Chia-Wei Chao, direktur penelitian di Jaringan Aksi Iklim Taiwan nirlaba dan asisten profesor di Universitas Nasional Taiwan, mengatakan kepada Al Jazeera.

“Semikonduktor juga merupakan industri yang berkembang pesat, dan hal ini setidaknya mengkhawatirkan.”

Hal ini bahkan membawa mereka ke dalam konflik dengan para petani yang dekat dengan pabrik chip Taiwan.

Pada tahun 2021, saat terjadi kekeringan, pemerintah Taiwan menghentikan irigasi pertanian, sehingga pabrik-pabrik chip besar dapat menggunakan air yang dihemat. Saat ini, kekhawatiran semakin meningkat mengenai bagaimana pembangkit listrik tenaga surya, yang diperlukan untuk menggerakkan produksi chip, dapat menghabiskan lahan pertanian.

“Tampaknya ada kurangnya analisis sistemik mengenai dampak lingkungan terhadap produksi semikonduktor,” Josh Lepawsky, seorang profesor geografi di Memorial University of Newfoundland di Kanada, mengatakan kepada Al Jazeera.

“Itu adalah kesalahan besar.”

AI yang ‘Gila’

Meskipun penggunaan air di pabrik keripik telah menarik banyak perhatian internasional dalam beberapa tahun terakhir, di pulau itu sendiri, hal ini dianggap sebagai berita lama. Produsen semikonduktor sudah mendaur ulang sebagian besar air yang mereka gunakan, dan pemerintah telah berinvestasi pada lebih banyak infrastruktur air sejak kekeringan beberapa tahun terakhir.

Masyarakat Taiwan saat ini mengkhawatirkan penggunaan energi oleh industri. Kecerdasan buatan mencapai terobosan besar dalam beberapa tahun terakhir, didorong oleh model bahasa besar dari perusahaan AS seperti OpenAI dan alat seperti ChatGPT. Revolusi ini didukung oleh chip yang sebagian besar diproduksi di Taiwan.

Kehebohan AI, pada gilirannya, menyebabkan pabrik-pabrik chip besar di Taiwan mengalami overdrive.

“Pasar AI menjadi lebih gila dari sebelumnya,” Lena Chang, juru kampanye Greenpeace Asia Timur, mengatakan kepada Al Jazeera.

“Oleh karena itu, penggunaan energi pada industri semikonduktor menjadi masalah besar bagi Taiwan, karena peningkatan emisi dan bahkan kemungkinan kelangkaan energi.”

Dalam semua kegilaan ini, iklim mungkin telah terlupakan. “Tujuan utamanya sekarang adalah mengembangkan AI dan rantai pasokan terkait,” kata Chang.

“Energi bukanlah masalah besar. Pemerintah harus lebih aktif dalam mengembangkan energi berkelanjutan.”

Energi terbarukan yang lambat

Salah satu isu utama di sini adalah pasar energi Taiwan. Taiwan saat ini sedang menghentikan penggunaan reaktor nuklirnya secara bertahap. Namun, pembangunan energi surya dan angin masih tertinggal.

“Taiwan masih sangat bergantung pada bahan bakar fosil,” kata Chang. “Lebih dari 80 persen pasokan energi kita berasal dari gas dan batu bara.”

Hanya 11 persen pasokan energi Taiwan antara September 2023 dan Agustus 2024 berasal dari tenaga angin, surya, dan air, menurut Administrasi Energi.

Penurunan pangsa nuklir menyumbang 5,6 persen lagi.

Pemerintah Taiwan pada tahun 2016 menetapkan target 20 persen energi terbarukan pada tahun 2025, namun hal ini hampir pasti akan meleset.

Angin lepas pantai, misalnya, masih tertinggal dari target pemerintah. Pada tahun 2018, Taiwan memberikan 5,7 gigawatt (GW) pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai untuk dipasang pada tahun 2025.

Pada tahun 2024, pemerintah telah menurunkan targetnya, dan berharap antara 2,56GW dan 3,04GW akan siap pada tahun itu.

“Angin lepas pantai berjalan cukup baik hingga tahun 2022. Namun kemudian, pada putaran lelang berikutnya, Taiwan mencoba mendapatkan energi murah dan lokalisasi rantai pasokan yang tinggi,” Raoul Kubitschek, direktur pelaksana konsultan energi terbarukan NIRAS Taiwan, mengatakan kepada Al Jazeera.

Energi angin khususnya bertentangan dengan aturan lokalisasi Taiwan. Pemerintah Taiwan menuntut agar sebagian besar turbin angin dan komponen lainnya diproduksi secara lokal.

Namun, produksi lokal ini tidak meningkat dengan cukup cepat.

“Anda tidak dapat membangun rantai pasokan baru secepat ini,” kata Kubitschek. “Taiwan baru membangun pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai berukuran komersial pertama pada tahun 2017. Dibutuhkan waktu untuk menciptakan industri energi angin dalam negeri.”

Energi surya juga menghadapi hambatan. Tenaga surya di atap sebagian besar sudah jenuh di pulau itu. Pembangkit listrik tenaga surya skala besar, pada gilirannya, menjadi kontroversial karena sengketa lahan. Kelompok seperti petani takut mereka akan merambah lahan pertanian, sehingga menimbulkan protes dan tuntutan hukum.

Chia-wei Chao berharap bisa membalikkan keadaan.

Dia memimpin beberapa proyek percontohan di mana para petani sendiri yang memasang panel surya di lahan mereka. “Kita tidak boleh memaksa petani untuk menjual tanah mereka atau berhenti bertani untuk memasang panel surya,” kata Chao kepada Al Jazeera. “Kita harus mengizinkan kombinasi keduanya. Kita perlu mendapatkan kembali kepercayaan para petani.”

Namun untuk saat ini, pasar energi Taiwan masih bergantung pada bahan bakar fosil. Sementara itu, penggunaan energi di industri semikonduktor meningkat pesat.

Ini merupakan masalah bagi produsen semikonduktor. Mereka ditekan oleh pelanggan mereka untuk bertindak ramah lingkungan.

Apple, salah satu pembeli utama chip TSMC, ingin pemasok besarnya berkomitmen 100 persen menggunakan energi terbarukan pada tahun 2030 – sebuah target yang jauh dari target mengingat tren saat ini.

Harga listrik Taiwan juga meningkat pesat, dan ancaman pemadaman listrik semakin meningkat.

Menurut Kubitschek, perubahan yang lebih luas diperlukan di pasar energi Taiwan, termasuk kebijakan pelonggaran lokalisasi, reformasi perizinan dan mempertimbangkan peran Taipower, perusahaan energi milik pemerintah.

Namun, Kubitschek mengatakan reformasi seperti itu mungkin masih jauh dari harapan. Greenpeace, sementara itu, ingin mengatasi teka-teki ini dan menuntut perusahaan seperti TSMC membangun instalasi energi berkelanjutan mereka sendiri.

Kisah CHIPS

Namun permasalahan Taiwan terkait manufaktur semikonduktor bukanlah masalah yang unik.

Sejak COVID-19 dan kekurangan barang-barang penting seperti semikonduktor, pemerintah seperti Amerika Serikat dan Uni Eropa ingin membuat lebih banyak chip secara lokal.

Baik AS maupun UE meloloskan undang-undang untuk mendukung produksi chip dalam negeri, meskipun Presiden terpilih AS Donald Trump mengkritik keras CHIPS dan UU Sains negaranya.

Baik AS maupun UE kini menghadapi masalah serupa seperti Taiwan.

Di AS, misalnya, pabrik chip baru ditempatkan di daerah rawan kekeringan. TSMC menginvestasikan $12 miliar di sebuah pabrik di daerah gurun Arizona.

Itu adalah perencanaan yang buruk, menurut Lepawsky dari Memorial University of Newfoundland.

“Undang-undang CHIPS (AS) tidak mempertimbangkan penggunaan air. Itu akan menimbulkan masalah di masa depan.”

Di Eropa, kekhawatiran mengenai dampak lingkungan dari produksi chip juga meningkat.

Pada tahun 2022, UE mengumumkan bahwa mereka ingin meningkatkan pangsa pasar manufaktur semikonduktor global Eropa menjadi 20 persen pada tahun 2030, yang mendorong TSMC dan Intel untuk mengumumkan rencana pembangunan pabrik baru di Jerman dan Polandia (Intel telah menunda rencananya karena berupaya untuk mengendalikan kerugian finansial yang besar).

Menurut studi yang dilakukan oleh firma riset Interface, jika Eropa mencapai target produksi sebesar 20 persen, emisi semikonduktor di benua tersebut akan meningkat delapan kali lipat, sehingga berbenturan dengan program kebijakan lain seperti Green Deal.

Gas chip

Para peneliti juga mengkhawatirkan jenis lain dari efek semikonduktor terhadap iklim.

Selain penggunaan air atau energi, manufaktur semikonduktor juga menghasilkan gas rumah kaca. Selama alur produksi yang kompleks, prosesnya sendiri dapat menghasilkan emisinya sendiri.

Ini disebut emisi cakupan 1, menurut Emily Gallagher, direktur program Teknologi dan Sistem Semikonduktor Berkelanjutan (SSTS) dari lembaga penelitian Imec di Belgia. TSMC merupakan salah satu perusahaan yang menjadi anggota program SSTS Imec.

“Selama proses etsa, kami menggunakan plasma untuk menghilangkan material secara selektif guna membangun struktur sangat kecil pada chip. Proses etsa sering kali menggunakan gas seperti bahan kimia berfluorinasi CF4,” kata Gallagher kepada Al Jazeera. “CF4 memiliki potensi pemanasan global 6.500 kali lebih besar dibandingkan CO2.”

Menurut perhitungan Imec, untuk sebuah chip rata-rata, sekitar 10 persen dari emisi produksi adalah lingkup 1. Mengurangi emisi ini berarti mengadaptasi prosedur manufaktur semikonduktor yang sangat kompleks dengan meningkatkan efisiensi proses untuk meningkatkan pemanfaatan gas, dengan mengganti gas yang ada jika memungkinkan. dan dengan mengurangi penggunaannya.

“Untuk saat ini, emisi lingkup 1 tidak mendominasi emisi yang terkait dengan manufaktur semikonduktor,” kata Gallagher. “Tetapi seiring dengan dekarbonisasi pasokan energi oleh pabrik-pabrik, kepentingannya akan meningkat secara dramatis.”

Di Taiwan, penggunaan energi masih menjadi perhatian semua orang.

Taiwan adalah inti dari sensasi AI global, tidak hanya memproduksi chip, tetapi bahkan membuat sistem yang mendinginkan server yang sedang berjalan di mana model AI dilatih. Masih harus dilihat apakah pasar energi lokal dapat mengatasinya.

“Kita memerlukan tujuan yang lebih ambisius dan sarana untuk mencapainya”, kata Chang. “Saat ini ada kekhawatiran nyata mengenai kekurangan listrik. Pengguna listrik besar seperti perusahaan semikonduktor harus mengambil tanggung jawab.”

Artikel ini didukung oleh Pascal Decroos Fund.