Phát triển bền vững

Sử dụng hiệu quả tài nguyên nước | Hoạt động đóng góp của chúng tôi cho SDGs

Với mục tiêu hướng đến một xã hội hướng đến tái chế, Fuji Electric thúc đẩy các hoạt động 3R (Giảm thiểu, Tái sử dụng, Tái chế) trong toàn bộ chuỗi cung ứng. Một trong những sáng kiến của chúng tôi hướng đến mục tiêu này là sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên nước trong khi vẫn tuân thủ các yêu cầu về nước thải. Cụ thể, chúng tôi đã nỗ lực hướng đến việc sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên nước tại Nhà máy Matsumoto và Nhà máy Yamanashi, là các cơ sở sản xuất chất bán dẫn điện, trong nhiều năm. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét kỹ hơn về việc sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên nước tại hai nhà máy này, nơi thực hiện một trong những mục tiêu SDG chính của Fuji Electric, “12. Tiêu dùng và sản xuất có trách nhiệm”.

Sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên nước là sứ mệnh của Fuji Electric.

Hoạt động kinh doanh bán dẫn của Fuji Electric tập trung vào sản xuất chất bán dẫn điện, một thành phần quan trọng để tiết kiệm năng lượng. Sản phẩm này đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được một xã hội không phát thải carbon, vì nó được sử dụng trong xe điện, đường sắt, hệ thống phát điện năng lượng mặt trời và gió, v.v.

Hidenori Takahashi, Trưởng phòng sản xuất wafer, Nhà máy Matsumoto

Trong quá trình sản xuất, Nhà máy Matsumoto và Nhà máy Yamanashi thực hiện tiền xử lý sản xuất chất bán dẫn điện. Họ tạo mạch điện trong một tấm mỏng (wafer silicon) và cắt chúng thành chip. Nước là nguồn tài nguyên không thể thiếu trong quá trình quan trọng này, quyết định hiệu suất của chất bán dẫn điện. Trong quá trình sản xuất chất bán dẫn, các quá trình như tạo màng, phủ và khắc được lặp lại nhiều lần và mỗi lần, chúng đều cần một lượng lớn nước siêu tinh khiết để làm sạch. Ngoài ra, cần rất nhiều nước cho nước làm mát trong các cơ sở sản xuất, máy điều hòa không khí duy trì nhiệt độ và độ ẩm cụ thể cần thiết trong phòng sạch, phân hủy hoặc loại bỏ cloflocarbon, có hiệu ứng nhà kính và các quá trình khác. Hidenori Takahashi, Trưởng phòng sản xuất wafer, Nhà máy Matsumoto, giải thích lý do đằng sau những nỗ lực của họ hướng tới việc sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên nước như sau.

“Nước là thứ không thể thiếu trong sản xuất chất bán dẫn. Chúng tôi cân nhắc đầy đủ đến tác động của nước đối với môi trường địa phương. Chúng tôi cũng giảm thiểu tối đa chi phí liên quan đến nước thải. Sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên quý giá này là nhiệm vụ của chúng tôi khi tiếp tục hoạt động trong lĩnh vực này. Nhà máy Matsumoto và Nhà máy Yamanashi cân nhắc đến môi trường xung quanh và nỗ lực tái chế nước thay vì thải bỏ nước.”

Những cải tiến được tích hợp lại để mang lại kết quả cụ thể.

Yoshitomo Ogimura, Phòng sản xuất wafer, Nhà máy Matsumoto

Lưu vực Matsumoto may mắn có nguồn nước ngầm dồi dào cung cấp nước cho mọi hộ gia đình và các ngành công nghiệp địa phương. Tuy nhiên, việc biết được lượng tài nguyên và tiết kiệm nước là rất quan trọng để bảo tồn tài nguyên nước trong toàn bộ khu vực. Nhà máy Matsumoto đã và đang nỗ lực tách và tái chế nước tái sử dụng từ nước thải do các cơ sở sản xuất tạo ra trong một thời gian dài. Bước ngoặt là vào năm 2005. Các cơ sở Quản lý nước tích hợp (IWM) đã được triển khai để tăng thêm lượng nước tái chế. Nhà máy đã quyết định tái chế nước thải, vốn được biết đến là khó tái chế. Yoshitomo Ogimura, người chịu trách nhiệm bảo trì cơ sở tại Nhà máy Matsumoto, giải thích những lợi thế của việc này như sau.

“Nước thải do nhà máy bán dẫn tạo ra trước tiên được xử lý để loại bỏ các chất độc hại, chẳng hạn như axit hydrofluoric và kim loại nặng. Sau đó, nước thải được trung hòa trong nhà máy xử lý nước thải bên trong Nhà máy Matsumoto, sau đó được xả vào hệ thống thoát nước công cộng. Các cơ sở của IWM tái sử dụng nước sau khi được trung hòa, ngay trước khi nước thải được xả vào hệ thống thoát nước công cộng. Điều này không chỉ làm giảm lượng nước thải và cắt giảm chi phí xử lý nước thải mà còn hạn chế việc khai thác nước ngầm, góp phần bảo tồn nguồn tài nguyên nước ngầm.”

Các cơ sở IWM hỗ trợ tái chế nước

Tuy nhiên, chỉ triển khai các cơ sở vật chất không giải quyết được mọi vấn đề. Quá trình thử nghiệm và sai sót của những người quản lý cơ sở vật chất trước đây đã giúp tái sử dụng được các nguồn nước mà trước đó không thể tái sử dụng được.
“Họ đã xác định được đường đi của axit photphoric, gây ra sự gia tăng nồng độ axit hydrofluoric và thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn làm tắc màng lọc trong quá trình lọc màng, và thường xuyên theo dõi nồng độ để ngăn chặn sự đi vào. Họ cũng có thể kéo dài tuổi thọ của màng lọc bằng cách loại bỏ nhiều vi khuẩn hơn và thường xuyên thay đổi phương pháp làm sạch màng lọc. Ngoài ra, họ cắt giảm chi phí bảo trì màng thẩm thấu ngược đắt tiền bằng cách ngâm chúng trong hóa chất làm sạch màng thông thường trước khi tái sử dụng. Những cải tiến khác nhau này cộng lại, cho phép họ biến các cơ sở IWM thành một hoạt động bền vững, tái chế hơn 20% nước thải được tạo ra trong quá trình này. Đây là thành quả của 20 năm dài thu thập dữ liệu và lặp lại thử nghiệm và sai sót. Chúng tôi hy vọng sẽ tận hưởng niềm vui này cùng với những người quản lý trước đây.” (Ogimura)

Bằng cách đặt đường ống dẫn nước thải phát sinh trong quá trình này trên mặt đất, họ đã loại bỏ được tình trạng thấm nước ngầm do rò rỉ nước, ngăn ngừa ô nhiễm nước ngầm.

Tạo ra thiết bị mong muốn mà không phải ngừng sản xuất.

Đối với Nhà máy Yamanashi, chỉ một lượng nhỏ nước ngầm có thể được các doanh nghiệp trên đồi lưu vực nơi nhà máy tọa lạc sử dụng, chỉ chiếm khoảng 20% lượng nước sử dụng trong nhà máy. Nhà máy phải dựa vào nguồn nước thành phố do nguồn cung cấp nước công cộng cung cấp cho hầu hết lượng nước sử dụng. Ryoichi Ichikawa, Phòng Sản xuất Bánh quế, Nhà máy Yamanashi, giải thích về các sáng kiến tái chế nước tại Nhà máy Yamanashi như sau.
“Nguồn cung cấp nước đô thị có hạn, và việc tăng lượng nước thải thu hồi có liên quan trực tiếp đến việc giảm phí nước. Có thể khẳng định rằng việc thu hồi và tái sử dụng nước thải là những nỗ lực thiết yếu để tiếp tục sản xuất chất bán dẫn tại Nhà máy Yamanashi. Trước đây, chúng tôi thường thu hồi nước thải có tính axit, chẳng hạn như nước rửa thải tạo ra từ quá trình vệ sinh và nước thải hóa chất có nồng độ thấp, vì chúng tương đối dễ tái chế. Tuy nhiên, lần này, chúng tôi bắt đầu nghiên cứu thu hồi nước thải từ quá trình nghiền để tăng thêm lượng nước thu hồi được.”

Khi triển khai và thiết lập thiết bị để thu hồi và tái chế nước thải từ quy trình nghiền, họ tập trung vào việc thiết lập một hệ thống tự động không làm tăng số lượng hoạt động cần thiết tại chỗ và không ảnh hưởng đến quy trình sản xuất hiện có. Họ đang tìm cách tự động tái chế tài nguyên nước mà không cần phải làm việc thủ công. Họ cũng muốn tạo ra một hệ thống điều khiển phù hợp với thiết bị xử lý nước thải hiện có và thiết bị thu hồi nước thải từ quy trình nghiền mới sẽ được thiết lập. Trên hết, họ cần thiết lập hệ thống lớn này mà không dừng sản xuất chất bán dẫn. Có vẻ như họ đã nỗ lực rất nhiều để đạt được tất cả các điều kiện này.

“Nhà máy Yamanashi chỉ dừng sản xuất chất bán dẫn vài ngày trong năm. Để không ảnh hưởng đến hoạt động, nhiệm vụ của chúng tôi với tư cách là chuyên gia thiết bị là tạo ra thứ gì đó hoạt động bình thường. Chúng tôi đã nhiều lần tổ chức các cuộc họp mở rộng, thực hiện các điều chỉnh và tiến hành chạy thử để kiểm tra trong quá trình hoạt động. Tôi vẫn không thể quên cảm giác nhẹ nhõm khi chúng tôi có thể thu hồi được lượng nước mong muốn và vận hành thành công thiết bị. Chúng tôi đã có thể đóng góp vào việc sản xuất chất bán dẫn trong khi vẫn sử dụng hiệu quả các nguồn nước. Tất cả các thành viên chắc chắn đều rất tự hào.” (Ichikawa)

Thiết bị thu hồi nước thải nghiền để loại bỏ phoi silic

Sản xuất các sản phẩm thiết kế sinh thái bằng quy trình hướng đến xã hội hướng đến tái chế.

Nhờ sự làm việc chăm chỉ của các thành viên, chuỗi dự án đã thành công rực rỡ. Họ đã có thể tái chế một phần tư nguồn nước cần thiết để sản xuất chất bán dẫn tại Fuji Electric. Chất bán dẫn điện được sản xuất trong quá trình thực hiện các dự án này không chỉ góp phần vào quá trình khử cacbon như một sản phẩm thiết kế sinh thái mà còn tiếp tục được sản xuất bằng quy trình sản xuất có tính đến xã hội hướng đến tái chế. Các thành viên đang tìm cách giải quyết nhiều thách thức hơn vì nhiều lý do khác nhau, chẳng hạn như tiếp tục đáp ứng kỳ vọng của xã hội và duy trì môi trường địa phương bền vững.
“Các chất bán dẫn điện đang ngày càng có nhu cầu cao như một thành phần chính để tiết kiệm năng lượng và sản lượng của chúng hiện đang tăng lên để giúp đạt được một xã hội không có carbon. Đáp ứng nhu cầu này chắc chắn sẽ dẫn đến nhu cầu về nước tăng cao hơn nữa. Điều này sẽ đòi hỏi nhiều cải tiến hơn về nguồn cung cấp nước và chất thải. Nỗ lực hướng tới việc sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên nước là nhiệm vụ quan trọng nhất của chúng ta để duy trì năng lực sản xuất mà xã hội yêu cầu trong khi vẫn cân nhắc đến môi trường địa phương. Chúng ta sẽ cùng nhau thực hiện nhiệm vụ này như một đội với ý chí mạnh mẽ hơn bao giờ hết.” (Takahashi)

Xu hướng lượng nước tái chế của Fuji Electric (Nhật Bản)

Đóng góp cho Mục tiêu Phát triển Bền vững (SDGs)

Fuji Electric coi mục tiêu SDG, “12. Tiêu dùng và sản xuất có trách nhiệm” là một trong những mục tiêu chính của mình và hướng đến mục tiêu đạt được một xã hội hướng đến tái chế theo Tầm nhìn môi trường 2050. Công ty thúc đẩy các hoạt động nhằm thực hiện 3R (Giảm thiểu, Tái sử dụng, Tái chế) trong toàn bộ chuỗi cung ứng. Là một phần của các hoạt động này, công ty đang nỗ lực hướng đến việc sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên nước trong khi tuân thủ các yêu cầu về nước thải.