Un argumento cada vez más extendido entre los ecologistas es que la industria de los semiconductores está dañando el planeta. Su preocupación está justificada. Los chips se fabrican en fábricas gigantescas que consumen muchos recursos y que pueden llegar a ocupar hasta un millón de metros cuadrados. Además, la industria utiliza cada año más de 100.000 millones de litros de aguahttps://www.semiconductor-digest.com/water-supply-challenges-for-the-semiconductor-industry y genera cerca de 100 millones de toneladas de emisiones de gases de efecto invernaderoGlobal Energy Review 2021 de la AIE, SEMI; es también una voraz consumidora de metales de tierras raras y produce muchos residuos tóxicos.
La preocupación por la huella ecológica de los semiconductores también se ha intensificado en los últimos años, a medida que la informática se ha vuelto más potente y el consumo energético del sector ha aumentado exponencialmente. Es más, los gobiernos de EE.UU. y Europa están a punto de gastar decenas de miles de millones de dólares para desarrollar la capacidad productiva de chips a nivel nacional. El objetivo es garantizar un suministro fiable, aunque sin duda también se pondrá de manifiesto con mayor intensidad el problema de las emisiones y los residuos de las instalaciones, que antes eran una preocupación de segundo orden.
Por lo tanto, a primera vista, los semiconductores no tienen cabida en una cartera centrada en el medio ambiente. Sin embargo, un examen más detallado revela un panorama totalmente distinto.
Potenciar la transición verde gracias a los semiconductores
Como inversores a largo plazo responsables, damos mucha importancia a las credenciales medioambientales de los sectores y empresas a la hora de construir carteras. Pero esto también debe compararse con el papel crucial que desempeñan los semiconductores en la transición ecológica. Dicho de otro modo, es esencial que los inversores centrados en la protección del clima se fijen en algo más que en la huella de carbono del sector y evalúen lo que los expertos llaman la “impronta positiva”, es decir, el impacto positivo que tiene en el resto de la economía.
En el caso de los semiconductores, ese impacto positivo es especialmente importante en lo que respecta a la electrificación, ya que es un elemento clave de la descarbonización.
La Agencia Internacional de la Energía calcula que, si queremos alcanzar el objetivo de cero emisiones netas de aquí a 2050, la proporción de la electricidad en el consumo energético total tendrá que aumentar hasta el 50% desde el 20% actual, como sustitución de los combustibles fósilesAgencia Internacional de la Energía.
Eso también significa que la proporción de electricidad renovable debe aumentar del 30% al 90%. Para poder descarbonizar, primero debemos electrificar. Y también debemos reducir el consumo energético total, lo que requerirá una mejora anual del 3% en la intensidad energética de la economía, el doble del ritmo actualWorld Energy Transitions Outlook 2023, Agencia Internacional de las Energías Renovables (IRENA).
Creemos que los semiconductores son elementos fundamentales para la transición verde.
Nada de esto es posible sin semiconductores.
Una categoría de chips especializados, los “semiconductores de potencia”, es crucial para facilitar la electrificación. Estos chips se utilizan principalmente para controlar el suministro de energía eléctrica, así como su conversión (de corriente continua a alterna y viceversa), transferencia y almacenamiento.
Aunque representan tan solo alrededor del 5% del mercado total de semiconductores, es decir, 40.000 millones de USD, desempeñan un papel esencialhttps://straitsresearch.com/press-release/global-power-semiconductor-market-size.
En las centrales de energía solar, por ejemplo, se necesitan semiconductores de potencia eficientes y fiables para convertir la electricidad de corriente continua en alterna y transmitirla con pérdidas mínimas.
Los semiconductores también son esenciales en la modernización de las redes eléctricas, ya que les permiten responder mejor a los cambios en la oferta y la demanda de energía.
Los chips son igualmente imprescindibles para el sector automovilístico. Actualmente, el número de semiconductores necesarios para los automóviles es varias veces superior al de hace una o dos décadas, debido a la transición a los vehículos eléctricos y al desarrollo de los coches inteligentes.
Por lo tanto, los semiconductores son cruciales en toda la cadena de valor de la electrificación, desde el desarrollo de las energías renovables al almacenamiento en red, pasando por los automóviles eléctricos y sus cargadores.
Esto plantea un dilema que los inversores deben resolver. ¿Cómo conciliar el impacto de las empresas de semiconductores en la naturaleza con el impacto sistémico positivo de sus productos?
Límites Planetarios y Análisis del Ciclo de Vida
Como gestores de la estrategia Pictet Global Environmental Opportunities, abordamos este problema utilizando dos marcos analíticos que, juntos, nos ayudan a calibrar la contribución de una empresa a la transición verde.
El primero es el modelo de los Límites Planetarios (LP), un marco de referencia con base científica desarrollado por académicos de la Universidad de Estocolmo. Analiza las nueve dimensiones medioambientales esenciales para la salud del planeta (como el cambio climático, la biodiversidad, el agua y la contaminación química) y, lo que es más importante, determina el “espacio operativo seguro” dentro del cual deberían llevarse a cabo las actividades humanas.
Aplicamos el marco de referencia de los LP al entorno de inversión a través de un segundo marco: el Análisis del Ciclo de Vida. Básicamente, esta herramienta cuantifica tanto las cantidades de materias primas, energía y agua como las emisiones asociadas que se utilizan o generan a lo largo del ciclo de vida de un producto. Mediante la aplicación de análisis del ciclo de vida, podemos determinar el impacto medioambiental de una empresa en cada una de las nueve dimensiones de los LP.
Huella medioambiental de los semiconductores
En la fig. 1, ilustramos cómo se utilizan estos marcos en la práctica. En este caso se utiliza la herramienta LP-ACV para cuantificar el impacto que tiene un fabricante de equipos de semiconductores en cada uno de los nueve Límites Planetarios. El análisis muestra que esta empresa tiene un gran impacto negativo en la biodiversidad, y que también es responsable de producir unos altos niveles de contaminación química (debido a residuos peligrosos y aguas contaminadas que pueden gestionarse mediante medidas de tratamiento in situ). Por lo demás, su impacto medioambiental al margen de estos dos Límites es insignificante.
La huella de un fabricante de equipos de semiconductores en cada uno de los Límites Planetarios
Fuente: Pictet Asset Management, agosto de 2023. A título meramente ilustrativo.
Otra conclusión que cabe extraer de este análisis es que, aunque es evidente que los semiconductores tienen un impacto importante en el medio ambiente, este es menor que el de muchos otros sectores. Y que, aunque las emisiones del sector parezcan elevadas en términos absolutos, solo representan el 0,2% del total de las emisiones mundialesGlobal Energy Review 2021 de la AIE, SEMI.
También es alentador que muchas empresas estén esforzándose por mejorar sus credenciales ecológicas. La mayoría de las empresas se han fijado objetivos como el de utilizar un 100% de energías renovables y conseguir las cero emisiones netas o la neutralidad en carbono en los próximos años, y el Semiconductor Climate Consortium (SCC) está trabajando para conseguir las cero emisiones netas para toda la industria en 2050https://www.semi.org/en/industry-groups/semiconductor-climate-consortium.
Una forma de reducir la huella medioambiental es utilizar la litografía ultravioleta extrema (EUV). Se trata de un proceso más sofisticado para transferir patrones a la superficie de la oblea de silicio, lo que significa que se necesitan menos etapas para crear patrones que con la UV tradicional lo cual, a su vez, conlleva una reducción de las emisioneshttps://www.eenewseurope.com/en/imecs-virtual-fab-models-climate-impact-of-chipmaking-processes/.
Otra solución consiste en mejorar la reducción o el tratamiento de los gases peligrosos y de efecto invernadero que se generan durante el proceso de fabricación. Los fabricantes de semiconductores también intentan reducir los residuos introduciendo el reciclaje directamente en las fábricas.
La impronta medioambiental positiva
También es cierto que centrarse exclusivamente en las actividades de las empresas de chips no ofrece una imagen real de las credenciales medioambientales de la industria. Si los inversores se fijan en algo más que en las actividades del sector y tienen en cuenta la contribución positiva de los semiconductores a la consecución de una economía sostenible, podrán extraer conclusiones totalmente distintas.
Aquí es donde entra en juego el concepto de “impronta positiva” de las industrias.
La impronta positiva de una empresa es el efecto positivo que pueden tener sus productos en la huella medioambiental de sus clientes. Una empresa crea una impronta positiva cuando ofrece a sus clientes una solución con una huella medioambiental menor que la que produciría con su actividad habitual. Actualmente, los profesionales del sector aplican este concepto a las emisiones de carbono, pero creemos que puede aplicarse de forma más generalizada a muchas otras dimensiones medioambientales, como el consumo de agua y el uso de materiales.
Por tanto, el término impronta positiva representa un impacto medioambiental positivo y, cuanto mayor sea, mejor, ya que es ilimitada en teoría.
La impronta positiva es difícil de cuantificar con exactitud debido a que es la diferencia entre una situación de referencia y un escenario contrafactual. Así pues, siendo realistas, este concepto nunca se incluirá en las normas sobre divulgación de información climática.
Sin embargo, hemos convertido las evaluaciones de la impronta positiva en una parte importante del proceso de inversión de nuestra estrategia medioambiental global. Queremos identificar e invertir en aquellas empresas que no solo minimizan su propia huella medioambiental, sino que también aportan soluciones que aumentan la impronta positiva de sus clientes y del resto de la economía. Dichas empresas constituyen el universo de nuestras oportunidades de inversión.
Nuestro análisis demuestra que la huella medioambiental de un fabricante de equipos de semiconductores queda eclipsada por su impronta positiva potencial. Desde la producción de electricidad renovable hasta la mejora de nuestra eficiencia al consumirla, los semiconductores tienen un papel clave que desempeñar en el impulso de la transición verde.
Según un análisis de MSCI, aproximadamente la mitad de las empresas de semiconductores y equipos generan ingresos de productos y servicios que contribuyen directamente a la transición verde, como la generación de energía solar y los vehículos eléctricosMSCI, Informe sectorial: Semiconductores y equipos de semiconductores, 2022. Muchas otras podrían estar implicadas indirectamente.
El impacto es difícil de cuantificar y, como solo hay unos cuantos estudios al respecto, deberíamos considerar cualquier cifra como una estimación aproximada. No obstante, un análisis realizado por Accenture y la Global Enabling Sustainability Initiative (GeSI) indica que las soluciones de tecnologías de la información y comunicaciones (TIC) podrían reducir las emisiones mundiales en 12 Gt de CO2 de aquí a 2030 (es decir, alrededor de una tercera parte de lo que emiten actualmente la industria y los combustibles fósiles) y fomentar el crecimiento económico sostenible en los sectores de la movilidad, la fabricación, la agricultura, la construcción y la energía https://smarter2030.gesi.org/downloads/Full_report.pdf .
Por poner sólo algunos ejemplos, las emisiones del sector energético podrían reducirse mediante la implantación de sistemas de gestión energética, el aumento y la integración de energías renovables en las redes y la mejora de la eficiencia de estas últimas. Además, las emisiones del sector de la construcción podrían reducirse entre un 30% y un 40% mediante la implantación de sistemas de gestión de edificios (BMS), que utilizan ordenadores para controlar y ajustar equipos mecánicos y eléctricos de los edificios tales como la calefacción, la ventilación y la iluminación.
Ninguno de estos ahorros sería posible sin los semiconductores ni, a decir verdad, sin el sector tecnológico en su conjunto. El potencial total de reducción en los sectores de la energía, la construcción y la fabricación asciende a 5,8 Gt, casi cinco veces más que la huella medioambiental total del sector tecnológicoWRI, IPCC, GeSI, SMARTer2020, Accenture, Pictet Asset Management. Y el ahorro será mucho mayor si se incluyen otros ámbitos, como la agricultura.
Visto desde esta perspectiva, los semiconductores constituyen un componente decisivo de la transición verde, esencial para la electrificación que, a su vez, es necesaria para la descarbonización.
