半导体行业藏有危险的“永久化学品”秘密——彭博社

Oxyle工厂的工人们。

摄影师：丹尼尔·昆兹争夺人工智能霸权的战役关键在于微芯片。但生产这些芯片的半导体行业有一个不为人知的秘密：它是与癌症及其他健康问题相关的化学物质主要来源。

根据半导体行业协会数据，去年全球芯片销售额激增超19%，达到约6280亿美元，并预测2025年将再次实现两位数增长。这促使人们更加迫切地需要减少所谓"永久化学品"的影响——这些化学物质还用于制造消防泡沫、不粘锅、雨衣等日常用品。与此同时，美国和欧洲的监管机构也开始对市政供水实施污染限制。为应对这一日益增长的需求，一批初创企业正提供潜在解决方案，这些方案虽无法完全消除供应链中的化学物质，但能将其分解。

彭博绿色北极寒流将考验欧洲能源系统壳牌2024年船用液化天然气供应量创新高2025年非洲太阳能发电装机量预计将大幅增长北欧银行购买碳清除信用额度以推动市场规模化全氟和多氟烷基物质（PFAS）已在全球各地被检测到，从喜马拉雅山的雨水到法罗群岛附近的鲸鱼体内，几乎每位受试者的血液中都存在。这些被称为永久性化学物质，因为使其极具实用性的特性也导致其在环境中持久存在。科学家们越来越多地将PFAS与肥胖、不孕症和癌症等健康问题联系起来。

国际污染物消除网络（全球非营利组织）的技术与政策顾问李·贝尔表示：“迫切需要阻止任何进一步的工业PFAS污染并清理现有污染。“他指出，焚烧无法彻底分解这些化学物质，“因此我们需要研发新技术来应对这一挑战。”

瑞士公司Oxyle AG是应对PFAS问题的企业之一。该公司的模块化系统可扩展应用于从地下水到工业废水的各种处理场景。其工作原理是在受PFAS污染的水中产生直径小于1毫米（比盐粒更小）的气泡，这些气泡能捕获PFAS分子，并通过特殊处理将化学物质分解为二氧化碳和氟化物等无害矿物成分。该公司表示该过程不会产生有毒副产品。

该技术比传统过滤方法能去除更多PFAS。Oxyle称可将某些PFAS浓度从超过8700万亿分之一（ppt）降至14ppt以下，去除率超过99%。这一较低浓度接近Oxyle所检测六种化合物的检测限，该初创企业强调通过延长处理时间或调整催化剂用量可进一步降低PFAS水平。

Oxyle试点装置现场图。图片来源：Oxyle据总部位于加州的公共环境监督中心执行主任伦尼·西格尔透露，尽管美国和欧盟已开始限制饮用水中的PFAS含量，但对企业的排放限制仍寥寥无几。专注科技行业污染问题数十年的西格尔表示，他尚未听说美国有任何晶圆厂面临废水PFAS排放限制。

2021年一项研究显示，美国某半导体工厂废水中的PFAS浓度高达623ppt。美国环保署（EPA）去年颁布的新版饮用水指南将两种永久性化学物质的限值定为4ppt——该机构称这是最低"可行"标准，并强调任何暴露水平都存在健康风险。（这些规定已遭法院质疑，相关诉讼程序因特朗普政府时期的EPA要求暂缓。）

市政水厂的传统处理工艺通常通过添加硫酸铝或硫酸亚铁等化学物质，使污垢与其他微小颗粒结合。由于固体比水重，会沉淀至底部实现分离。水体在抵达终端用户前通常还需经过多重过滤系统。但该工艺并非为截留PFAS设计。

“如果你想产生可扩展且经济实惠的实际影响，就需要将处理过程分散化。你需要接近问题的源头，”Oxyle首席执行官兼联合创始人Fajer Mushtaq表示。“处理饮用水为时已晚、成本过高且速度太慢。”

芯片行业可以“带头解决这个问题，因为他们有机会在高度受控的环境中处理废水，”总部位于波士顿的Gradiant公司技术主管Steven Lam说。该公司去年推出了一项处理技术，声称能永久去除并销毁PFAS，目前正在进行多个示范项目，包括与半导体制造商的合作。

全球芯片制造产能

全球大部分半导体生产位于亚洲。

来源：SEMI全球晶圆厂预测（2024年第四季度）

广泛采用新型PFAS销毁技术的最大障碍是监管不确定性。许多司法管辖区对饮用水和废水中PFAS的限制标准正在变化。Gradiant在一份声明中表示，监管机构必须理解能够完全销毁这些化学物质的技术相较于无法做到的技术对公共健康的益处。

*尽管服装等一些行业正在逐步淘汰PFAS并改用危害较小的替代品，但对芯片行业而言，这些化学品仍然至关重要。半导体供应链行业协会SEMI表示，虽然摆脱PFAS是必要的，但"缺乏经过验证的替代品意味着先进半导体制造离不开它们”。该组织补充称，该行业已"积极与政府和学术界建立合作伙伴关系"以研发解决方案。

穆什塔克表示，芯片行业是Oxyle未来的重要市场，该公司正与多家企业进行早期洽谈。不过目前该企业在芯片行业尚无活跃项目，主要专注于欧洲地下水净化和工业应用领域。

“当下我们需要的不是说要在半导体行业禁用PFAS。这是不切实际的幻想，根本不可能实现，“她说，“我们需要的是更好的废物管理方案。”