半导体的新瓶颈：铜！

几乎所有电子设备中都离不开电路板，如今的半导体也同样如此。预计半导体的需求将进一步增长，尤其是考虑到数据中心的建设速度。这也意味着制造芯片所需的资源需求正在增加。

即使是现在，这些资源也并非总是唾手可得，而且预计未来情况还会恶化。普华永道会计师事务所（PwC）的分析师最近在题为《气候变化威胁全球最关键的技术》的报告中警告称，未来十年内，全球三分之一的半导体供应可能受到气候变化的负面影响。普华永道表示，尽管人们对此认识不足，但其背后的驱动因素之一可能是水资源短缺导致的铜矿开采受阻。

水对于露天铜矿开采至关重要。水用于抑尘、矿石加工（取决于具体方法）以及工厂和机械的冷却。生产一吨铜可能需要超过800万加仑的水；平均而言，矿山 每天需要约26,400加仑的水。需要注意的是，这些水都是淡水。

而铜对于现代微芯片的生产至关重要，尤其是半导体内部最精细的布线结构。然而，铜矿高度依赖水资源，讽刺的是，由于最重要矿区的干旱，水资源正日益匮乏。

即使在今天，所有被列为半导体生产受威胁的铜供应都来自智利。智利反复遭受极端干旱的影响，部分原因是厄尔尼诺和拉尼娜等交替出现的天气现象。由于智利大部分铜矿开采都位于北部干旱的阿塔卡马沙漠地区，拉尼娜现象会显著加剧那里的水资源短缺。即使在降雨量较多的厄尔尼诺年份，铜的供应量也既难以预测，也不稳定。

到2035年，包括中国、美国、秘鲁和澳大利亚在内的另外十个铜生产国也可能被认为在不受气候影响的铜供应方面存在风险。在最悲观的情景下，到2050年，只有三个国家（巴布亚新几内亚、巴拿马和印度尼西亚）能够在相对稳定的气候条件下供应铜。

根据普华永道的分析，到2035年，依赖这些受威胁铜矿的全球半导体生产份额可能会上升至32%，在最坏的情况下，到2050年甚至会达到58%。目前，石墨烯或银等替代材料被认为不具备经济可行性。显而易见，如果无法确保铜的供应，全球最关键的行业之一将面临重大瓶颈。

因此，普华永道建议采取具体措施：铜矿可以通过回收利用、尾矿干化管理等新工艺或依靠海水淡化来减少用水量。在智利，到2020年，铜矿使用海水的比例将上升至约22%，且呈上升趋势。这些海水淡化厂尤其适用于淡水资源严重匮乏的地区，例如阿塔卡马沙漠。

与此同时，循环水的比例也在不断提高。在智利主要运营商（例如Codelco）的矿山中，部分矿山的循环水利用率已超过70%，主要通过闭环处理系统实现。

半导体制造商应同时提高材料效率、使用再生铜，并推进其供应链的地域多元化。报告明确指出，从长远来看，气候变化不仅是一项生态挑战，也是技术主权的地缘政治风险杠杆。

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