In che modo i chip semiconduttori contribuiscono alle emissioni Scope 3?

Ogni anno un numero crescente di produttori di apparecchiature originali (OEM) rendiconta le proprie emissioni Scope 3. Le organizzazioni che intendono effettuare questi calcoli dovrebbero essere consapevoli dell’impatto significativo dei semiconduttori sull’impronta di carbonio complessiva della propria catena di approvvigionamento.

In che modo i chip semiconduttori contribuiscono alle emissioni Scope 3?

In quanto pilastro portante della tecnologia moderna, le aziende dei semiconduttori svolgono un ruolo fondamentale in una vasta gamma di settori. Tuttavia, questa funzione critica comporta significative responsabilità ambientali, in particolare nel contesto delle emissioni di carbonio. In questo articolo viene analizzato cosa sta alimentando l’attenzione sulle emissioni da parte dei produttori, perché è un tema centrale e perché le aziende devono iniziare a considerare queste responsabilità lungo tutta la propria catena di approvvigionamento. 

GHG Protocol e il concetto di Scope

Pubblicato per la prima volta nel settembre 2001, il Greenhouse Gas (GHG) Protocol rappresenta uno strumento di rendicontazione che consente a organizzazioni, governi ed enti di fare riferimento a una documentazione standardizzata per la misurazione e la rendicontazione obbligatoria delle emissioni di carbonio. Il GHG Protocol ha svolto un ruolo essenziale nell’istituzionalizzare la rendicontazione delle emissioni di carbonio a livello globale, risultando influente anche grazie alle specificità del framework pubblicato oltre vent’anni fa. Il GHG Protocol ha introdotto il concetto di «scope» come metodo per misurare l’impronta di carbonio aziendale. Sono previste tre categorie («scope») nello standard di rendicontazione e contabilizzazione del protocollo, e ciascuna rappresenta una classe specifica di emissioni GHG a cui le aziende sono direttamente o indirettamente collegate. 

Lo scope 1 comprende tutte le emissioni GHG che un’azienda rilascia direttamente in atmosfera tramite immobili, veicoli e attrezzature di proprietà. Queste sono note come «emissioni dirette». Lo scope 2 è leggermente più complesso e include tutte le emissioni derivanti dall’energia acquistata dall’azienda dalla rete elettrica. Le emissioni di scope 2 sono generate dalle centrali elettriche e da altri impianti che alimentano la rete, venendo pertanto denominate «emissioni indirette». Infine, lo scope 3 include tutte le altre emissioni indirette riconducibili all’azienda. Questo ambito comprende tutte le attività a monte e a valle della filiera, in un arco che va dalle emissioni generate dall’estrazione delle materie prime e dal relativo trasporto fino ai gas a effetto serra prodotti durante l’utilizzo del prodotto dell’azienda e le sue fasi di gestione a fine vita.

Perché la misurazione delle emissioni Scope 1, 2 e 3 è sempre più centrale per le imprese

Sebbene per molto tempo gli scope del GHG Protocol siano rimasti un riferimento teorico per la misurazione dell’impronta di carbonio aziendale, negli ultimi anni hanno assunto un’importanza crescente presso enti regolatori di diversi Paesi e continenti. Solo dal 2023, numerose normative ambientali che si rifanno al GHG Protocol sono state formalmente adottate o sono entrate in vigore, tra cui la Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD), la Corporate Sustainability Due Diligence Directive (CSDDD) e i nuovi requisiti di disclosure climatica della Security and Exchange Commission (SEC) statunitense (approvati a marzo e attualmente oggetto di diversi ricorsi legali). 

In virtù della rapidità con cui queste direttive vengono sviluppate, approvate e implementate, i produttori sono sottoposti a pressioni crescenti per iniziare a calcolare le proprie emissioni scope 1, 2 e 3. Studi recenti mostrano in modo chiaro quanto il cambiamento verso la reportistica sulle emissioni si sia accentuato negli ultimi anni. 

Un’indagine condotta da MSCI, società finanziaria con sede a New York, ha rilevato che oltre due terzi delle aziende quotate in borsa stanno dichiarando le emissioni scope 1 e/o scope 2 a maggio 2024, con un incremento del 20% rispetto ai dati del 2023. Secondo uno studio del 2023 di Boston Consulting Group (BCG), oltre la metà delle organizzazioni intervistate effettuava una «misurazione parziale» e un reporting sulle emissioni scope 3, dato in aumento di quasi 20 punti percentuali rispetto al 2021. Studi come questi sottolineano un messaggio forte: sebbene le principali regolamentazioni pubbliche che impongono la rendicontazione delle emissioni siano implementate in modo graduale e metodico, cresce l’urgenza per le aziende di calcolare e comunicare la propria impronta di carbonio già oggi. E mentre inizialmente l’attenzione si concentrava soprattutto su scope 1 e 2, ora lo scope 3 sta rapidamente assumendo lo stesso rilievo.

La misurazione degli scope 1 e 2—spesso denominati «emissioni operative»—può risultare un progetto relativamente gestibile. Il calcolo dello scope 3, ovvero delle «emissioni della catena di approvvigionamento», è invece una sfida complessa e impegnativa che richiede alle imprese l’identificazione dei materiali e delle componenti a maggior intensità energetica utilizzati nei propri prodotti. Per molti settori, ciò significa confrontarsi con la vasta e articolata impronta di carbonio del componente tecnologicamente più avanzato: il semiconduttore. 

L’ubiquità dei semiconduttori nelle emissioni Scope 3 

Prima di approfondire l’impronta di carbonio dei semiconduttori, è opportuno ricordare quanto i microchip siano diffusi e indispensabili per numerosi settori industriali. Se un tempo venivano considerati principalmente elementi critici per l’elettronica di consumo e fattori abilitanti dell’avvento degli smartphone, oggi i semiconduttori ricoprono un ruolo integrale—spesso invisibile—in una moltitudine di comparti chiave.

  • Elettronica di consumo: I microchip e i milioni, se non miliardi, di transistor integrati su di essi sono essenziali per dispositivi come laptop, smartphone, televisori, fotocamere e console per videogiochi. 

  • Elettrodomestici: Spesso non consideriamo gli elettrodomestici come hardware tecnologico. Tuttavia, frigoriferi, microonde, lavatrici e climatizzatori moderni fanno affidamento sui microchip per fornire funzionalità avanzate ormai divenute standard. 

  • Aerospaziale e difesa: Le implicazioni dei semiconduttori per la sicurezza nazionale possono essere talvolta esagerate nella retorica politica, ma la loro importanza per le agenzie di difesa è reale e fondata sulle esigenze della guerra contemporanea. Le nazioni più avanzate utilizzano semiconduttori in sistemi radar, comunicazioni satellitari, infrastrutture di rete e hardware di sorveglianza. Parimenti rilevanti, i microchip sono indispensabili per una vasta gamma di aerei militari d’avanguardia—including i più potenti caccia da combattimento—e per le munizioni di precisione (PGM, armi intelligenti). 

  • Automotive: Nell’era dell’Internet delle Cose (IoT), pochi settori sono stati trasformati dalla tecnologia smart quanto l’industria automobilistica. Nel 2010 le automobili integravano tipicamente tra 30 e 100 semiconduttori. A meno di 15 anni di distanza, l’incidenza è cresciuta di dieci o venti volte. Molte stime suggeriscono che oggi in un veicolo medio siano presenti circa 1.500 microchip o più. E poiché le auto diventano sempre più sofisticate nelle funzionalità di sicurezza, connettività e guida autonoma, la domanda di semiconduttori è destinata ad aumentare. Secondo la società di ricerche di mercato Mordor Intelligence, il mercato dei semiconduttori per automotive crescerà con un tasso CAGR superiore all’11% nel resto del decennio. 

Per la loro diffusione e utilità in costante crescita, i semiconduttori sono diventati rapidamente componenti chiave in una vasta gamma di tecnologie, hardware e prodotti fabbricati nei settori sopra citati. Di conseguenza, i microchip sono parte integrante delle emissioni scope 3 associate a questi prodotti. Si tratta di componenti altamente complessi e ad alta intensità energetica, utilizzati a migliaia per produrre laptop, elettrodomestici smart, veicoli e infrastrutture dati. Con l’espansione delle normative e la standardizzazione delle rendicontazioni GHG a livello di governi e comparti industriali, per gli original equipment manufacturer (OEM) sarà fondamentale acquisire consapevolezza dell’impronta di carbonio di queste componenti critiche.  

Calcolare l’impronta di carbonio dei principali siti mondiali di produzione di semiconduttori

Per iniziare a inquadrare le emissioni di carbonio prodotte durante la fabbricazione dei semiconduttori, un punto di partenza ragionevole è l’analisi della rendicontazione delle emissioni del più grande e performante foundry a livello globale. Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) detiene una quota di mercato vicina al 60% e ricavi annui di circa 70 miliardi di dollari.

Per stimare l’impronta di carbonio dei processi produttivi aziendali, sono stati presi in esame i dati di reporting sulle emissioni di alcuni degli impianti più produttivi della società. I dati utilizzati fanno riferimento a CDP, piattaforma globale no-profit di disclosure ambientale adottata dalle principali corporation mondiali. (Z2Data utilizza i dati del sistema di disclosure CDP per alcune delle sue soluzioni e banche dati.) Di seguito vengono riportate le emissioni scope 1 e scope 2 di tre fabbriche TSMC di maggiore capacità. 

TSMC Fab 14A

Parte di uno dei poli “GIGAFAB” da 12 pollici di TSMC, il sito 14A si trova nel Southern Taiwan Science Park di Tainan. In base alle dichiarazioni climatiche trasmesse a CDP, le emissioni scope 1 per Fab 14A sono state pari a 269.594 tonnellate metriche di CO2e nel 2023. Le emissioni scope 2 (location-based) dello stabilimento per lo stesso anno sono state 1.161.949 tonnellate metriche di CO2e.

TSMC Fab 15B

Un ulteriore impianto produttivo incluso in un GIGAFAB più ampio, 15B è situato nel Central Taiwan Science Park a Taichung City. Le emissioni scope 1 di questo stabilimento, dichiarate a CDP, ammontavano nel 2023 a 192.298 tonnellate metriche di CO2e. Le emissioni scope 2 (location-based) nello stesso periodo hanno raggiunto quota 1.706.148. 

Fab 10 (nota anche come TSMC China Company Limited)

Uno dei tre impianti produttivi TSMC situati fuori da Taiwan, TSMC China Company Limited è una controllata al 100% che produce wafer da 8 pollici. Nel 2023 Fab 10 ha generato direttamente 187.181 tonnellate metriche di CO2e (emissioni scope 1), mentre le emissioni scope 2 (location-based) ammontavano a 311.638 tonnellate metriche di CO2e.

Emissioni Scope 1 e Scope 2 dei siti produttivi TSMC (2023)
Sito produttivoEmissioni Scope 1 (2023)Emissioni Scope 2 (2023)
14A269.594 tonnellate metriche CO2e1.161.949 tonnellate metriche CO2e
15B192.298 tonnellate metriche CO2e1.706.148 tonnellate metriche CO2e
10 (TSMC China Company Limited)187.181 tonnellate metriche CO2e311.638 tonnellate metriche CO2e

La portata delle emissioni dei semiconduttori nel contesto

I dati sulle emissioni possono spesso apparire come numeri enormi e un po’ astratti, privi di un contesto tangibile. Per mettere in prospettiva l’impronta di carbonio dei siti TSMC summenzionati, è utile confrontare i dati scope 1 relativi ad alcuni grandi e noti OEM. Nel 2023 il BMW Group, che realizza veicoli a marchio BMW, Rolls-Royce e Mini, ha segnalato emissioni scope 1 totali pari a 694.057 tonnellate metriche di CO2e. Per lo scope 2, nel 2023 sono state 1.187.339 tonnellate metriche di CO2e. Un altro esempio utile è Lenovo, azienda tecnologica cinese e attuale principale produttore mondiale di PC. Nel 2023 Lenovo ha riportato emissioni dirette (scope 1) per 6.303 tonnellate metriche di CO2e e, nello stesso anno, emissioni scope 2 pari a 202.440 tonnellate metriche di CO2e. 

Le emissioni di carbonio di una singola fabbrica TSMC—Fab 14A—rappresentano quasi il 40 percento del totale delle emissioni scope 1 dell’intero BMW Group, colosso multinazionale con ricavi annui superiori a 170 miliardi di dollari. Il confronto con Lenovo è ancora più eclatante: le emissioni di CO2 di ciascuno degli impianti citati superano di gran lunga quelle del produttore di PC, sia per scope 1 che per scope 2. 

L’impronta di carbonio di produttori di semiconduttori come TSMC assume importanza per OEM e aziende che utilizzano chip, perché le aspettative relative al calcolo e alla rendicontazione delle emissioni scope 3 stanno evolvendo rapidamente. Ogni anno aumenta la percentuale di organizzazioni che dichiarano le proprie emissioni scope 3, e queste percentuali stanno influenzando attivamente il modo in cui azionisti, consumatori e altri stakeholder percepiscono il valore di questi processi di reporting. Presto la maggior parte dei produttori sarà chiamata a contabilizzare l’impronta di carbonio dei dispositivi a semiconduttore incorporati nei propri prodotti. 

Monitorare i parametri di sostenibilità: una questione di quando, non di se

Meccanismi concreti di accountability si stanno profilando all’orizzonte sotto forma delle sopracitate normative ambientali, tra cui CSRD, CSDDD e requisiti SEC di disclosure climatica. È chiaro che la portata e la diffusione di queste direttive di reporting sono destinate a espandersi ulteriormente negli anni a venire. 

Spesso, però, pesa ancor di più la percezione pubblica e la reputazione legata all’impronta di carbonio aziendale. Un’indagine PwC del 2021 ha rilevato che oltre tre quarti dei consumatori interromperebbero i rapporti con un’azienda percepita come indifferente ai principi ESG (Environmental, Social, Governance). Man mano che cresce la consapevolezza verso le emissioni scope 1, 2 e 3, gli OEM saranno sottoposti a pressioni crescenti per la dipendenza da semiconduttori prodotti da foundry con emissioni GHG considerevoli. Nel tempo, tali relazioni di filiera potranno essere percepite non solo come insostenibili, ma persino come irresponsabili—soprattutto in un’epoca in cui le grandi corporation assumono pubblicamente impegni verso la neutralità climatica nel breve periodo. Nella percezione collettiva, il tema delle emissioni scope 3 è già oggi molto sentito, e non potrà che intensificarsi. 

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