現在稼働している半導体製造施設の40%は、2030年までに最も深刻な水ストレスリスクに直面すると予想される流域に立地している。
建設中の半導体工場の25%超と、2021年以降に発表された工場の40%は、2030年から2040年にかけて深刻な水ストレスに直面すると予測される流域に立地している。
政策と事業戦略は、気候変動がもたらす半導体サプライチェーンへの体系的リスクをより慎重に考慮しなければならない。
半導体は、マイクロチップで動作するあらゆる製品の基幹を成している。半導体は「今世紀の石油」と呼ばれてきた、情報・コンピュータ技術の最終製品にとって最も重要な中間財である。半導体がなければ、電子機器は存在しない。
その極めて重要な性質から、企業や政府が半導体サプライチェーンの安定性を懸念するのは当然である。意外なのは、気候変動が中期的にそのサプライチェーンへどのような影響を及ぼすと予想されるかについて、ほとんど注目されていないことだ。
半導体サプライチェーンの安全保障に関する最も深刻な懸念は、「地政学的対立」という観点から語られることが多い。しかし、「チップ戦争」への関心が集中するあまり、気候変動が半導体製造拠点の環境条件をどのように形作っているかには、ほとんど注意が払われていない。
気候変動によって引き起こされる極端な気象現象により、半導体サプライチェーンに急激な衝撃が生じることは、すでに現実のものとなっている。
例えば2024年9月下旬には、ハリケーン・ヘレンが、ノースカロライナ州のスプルース・パイン鉱山を操業停止に追い込んだ。同鉱山からは、半導体製造に必要なるつぼの重要な材料である高品質石英の、世界供給量の約70%が採掘されている。
2社の鉱山会社がスプルース・パインで石英を採掘しているが、いずれも完全稼働には戻っていない。操業は再開されたものの、同地域の道路と鉄道のインフラの一部が2025年まで完全には復旧しない可能性があるため、石英を市場に届けることは依然として課題となっている。
水文環境の変化
進行する気候変動の危機により、ヘレンのような急性の事象と慢性的な状況が、現在すでに半導体サプライチェーンに影響を及ぼしており、今後その強靭性にますます大きな圧力をかけることになる。最も重要な影響の一つは、水の利用可能性に関係している。
半導体生産は豊富な水に依存しているが、気候変動によって引き起こされる水ストレスは、サプライチェーンの安全保障を危うくしている。
研究では、世界の水ストレスモデルを個々の流域レベルに適用し、半導体製造施設の立地データと組み合わせたところ、懸念すべき理由があることが示唆された。
世界的には、既存施設の40%が2030年から2040年にかけて高または極めて高い水ストレスを経験すると予測される流域に立地することになる。一方、建設中の施設の24～40%と、計画中の施設の40%超が、同期間に高または極めて高い水ストレスを経験すると予想される地域に立地している。
半導体生産ネットワークにおける重要施設の分布は大きく偏っており、気候変動によって引き起こされる地域的な水ストレスが、これらのネットワーク全体に急速に連鎖的な影響を及ぼしかねないことを意味している。
個々の半導体製造企業は、自社の事業運営に対する水ストレスリスクを真剣に受け止めている。しかし、個別企業を評価するだけでは、世界の半導体ネットワーク全体にわたる体系的リスクは見過ごされてしまう。したがって、地域の要衝と、ネットワーク構造に着目した水ストレス対策が不可欠である。
半導体サプライチェーンの寸断
ネットワーク内のすべてのノードが同等に重要であるとは限らない。単一のノードの障害が、システム全体に悪影響の連鎖を引き起こす可能性があるためである。スプルース・パイン鉱山の操業停止は、この可能性を示す一例である。
もう一つの注目すべき例は、台湾積体電路製造（TSMC）の15工場である。同工場は、唯一の供給元として、アップルのiPhone向け中央処理装置を製造している。台湾は、先端半導体の需要の約90%を生産しているが、同島は2021年以降、干ばつの状況にある。
最先端の半導体を製造するには技術的な難易度が高いため、アップルのような企業は、問題が生じた場合に新たな供給元へ容易に切り替えることができない。
一方、米国および欧州連合の公共政策は、公的資金を受けた施設の将来の操業に、環境条件の変化がどのような影響を及ぼすかについて、十分な注意を払っていない。
米国政府は、数百億ドル規模の資金を、アリゾナ州の新たな半導体製造工場（ファブ）に投じることを約束している。しかし、アリゾナ州と、より広域の南西部砂漠地帯は、1994年以降、公式に干ばつ状態にある。
一方、フランスのグルノーブルでは、グルノーブルにおいて、住民と半導体メーカーのSTMicroelectronics社との間で、同地域の良質な水の利用をめぐる対立が2023年以降続いている。
より大きな視点
水の効率化に関する技術の進歩は、水効率の改善に役立っているが、水は農業、生活用途、その他の産業にも必要であるため、問題を完全に解決することはできない。非常に高い効率化率であっても、水の総需要の増加によって相殺されうる。
半導体業界は、水ストレスリスクへの対応において二つの大きな課題に直面している。第一に、地政学的対立に過度に注目すると、気候変動のような環境リスクが見過ごされかねない。
第二に、個々の企業のリスクのみを検討すると、水ストレスのような気候関連の問題が生産ネットワーク全体にどのように波及しうるかを見逃してしまう可能性がある。
これらの課題に効果的に対処するためには、企業と政府は、気候変動が地域ごとに水の利用可能性へ与える影響の違いを考慮した、柔軟な戦略を採用しなければならない。
計画段階にある施設については、特に将来の水ストレス予測との関係で、立地の精査を強化する必要がある。慎重な計画がなければ、半導体サプライチェーンの強化に費やされる数十億ドルが、気候変動による長期的な脆弱性を意図せず生み出しかねない。
水ストレスリスクが高い地域では、水の課題に対処する効果的な地域的解決策が講じられていない限り、施設の立地を再検討する必要が生じる可能性がある。
