IBM ricicla il silicio dei chip e crea pannelli

IBM, ha annunciato di aver messo a punto una nuova tecnica che consente di recuperare il silicio dei wafer, i supporti su cui vengono usualmente creati i circuiti elettronici (chip o circuiti integrati) della maggior parte dei dispositivi elettronici (dai pc ai telefoni cellulari). I supporti riciclati possono poi essere utilizzati per produrre celle e moduli fotovoltaici. Per questo innovativo processo di recupero, la IBM, lo scorso 30 ottobre 2007, ha ricevuto dalla National Pollution Prevention Roundtable (NPPR) il premio “2007 Most Valuable Pollution Prevention Award“.

Il silicio è un elemento fondamentale nell’industria elettronica; è abbondante in natura, ma è complicato da purificare (solo puro può essere utilizzato nei semiconduttori). Per questo, in seguito alla sempre crescente richiesta dell’industria elettronica, sono state sviluppate molte tecniche per recuperarlo dai dispositivi in disuso. Ma la tecnica elaborata da IBM si differenzia per efficienza ed eco-sostenibilità: non vengono usate sostanza chimiche ma solo acqua, un panno abrasivo e un macchinario meccanico già utilizzato per levigare le asperità nei chip. L’erosione deve essere solo superficiale, poiché ha lo scopo primario di cancellare solo i circuiti elettronici e le proprietà in essi contenute. Con le precedenti tecniche abrasive, che utilizzavano microsfere di vetro, l’erosione era molto più profonda e il wafer si assottigliava molto di più. Un’abrasione più delicata e meno incisiva invece può essere ripetuta svariate volte.

Anche per il settore del fotovoltaico, uno dei problemi maggiori, e in definitiva anche un ostacolo alla sua diffusione, è l’approvvigionamento di silicio. Pur essendo quest’ultimo uno degli elementi più diffusi in natura, è necessario un processo molto delicato, complesso e costoso per portarlo a un grado di purezza tale da renderlo efficace nella trasformazione dei raggi solari in energia elettrica.

L’informatica e l’industria solare hanno in comune, quindi, la necessità di rifornirsi di silicio puro; per questo gli scarti dell’una potrebbero tornare molto utili all’altra evitando in questo modo la produzione di nuovo silicio.

Secondo la Semiconductor Industry Association, ogni giorno a livello mondiale sono prodotti 250 mila fette di silicio di cui, sostiene l’IBM, una percentuale dell’ordine del 3,3%, equivalente a circa 3 milioni di unità all’anno, esce dal ciclo di produzione perché non raggiunge gli standard di qualità richiesti. 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.

IBM, quindi, conta di riciclare circa 3 milioni di wafer di silicio all’anno: se tutti questi venissero utilizzati per creare pannelli solari, da essi verrebbero prodotti 13,5 megawatt di potenza. Non è una cifra rilevante rispetto alla richiesta di moduli solari per un mercato in pieno boom come quello fotovoltaico, ma pur sempre rispettabile, soprattutto se si considera che è recuperata da materiale di scarto. Basti pensare che la Sharp, una delle più grandi case di produzione di pannelli solari, produce circa 710 MW di moduli solari all’anno. Ma è comunque un inizio. In futuro, grazie al sistema inventato dall’IBM, sarà sempre più facile utilizzare il silicio di computer in disuso nell’industria solare.

Anche Texas Instruments, Intel e altre società del settore recuperano i wafer di silicio e li vendono all’industria dell’energia solare. Pare che Ibm abbia deciso di condividere la nuova tecnica con gli altri produttori di chip, ma non è stato ancora preso un accordo definitivo.

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 dal 30 al 75%.

Fonte: Energia.in

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