Indústria de eletrônicos altera o clima com novo gás poluente

Esforço para tornar indústria de semicondutores mais amistosa ao meio ambiente pode resultar em sérias mudanças climáticas

As emissões de um gás do efeito estufa, com capacidade 17 mil vezes superior ao dióxido de carbono em aquecer o planeta, estão pelo menos quatro vezes mais elevadas que o estimado. O trifluoreto de nitrogênio (NF3) é usado principalmente pela indústria de semicondutores para limpar as câmaras em que se são produzidos os chips de silício. No passado, a indústria estimava que a maior parte do gás era utilizada durante o processo de limpeza e somente cerca de 2% escapavam para o ar. Mas as primeiras medidas feitas dos níveis de NF3 na atmosfera, publicadas recentemente no
Geophysical Research Letters, mostram que as emissões chegam a 16%.
Esses resultados podem não ter repercussões imediatas ─ atualmente, o NF3 contribui com 0,04% para o efeito do aquecimento global gerado pelo dióxido de carbono emitido por fontes como termelétricas à base de carvão e veículos. Entretanto, à medida que aparelhos de TVs LCD se tornam mais comuns em todo o mundo e a emergente indústria de células solares fotovoltaicas se desenvolve, quantidade cada vez maiores desse gás são geradas, pois o NF3 é utilizado na limpeza dos dois produtos.
A produção praticamente dobra a cada ano, observa Michael Prather, químico atmosférico da University of California, em Irvine, que previu, no começo deste ano, que as emissões provavelmente ultrapassariam a quantidade estimada pela indústria, de que somente 2% do gás são liberados para a atmosfera.
Apesar dos efeitos potenciais o gás não é controlado e não se exige das empresas de eletrônicos
a manutenção de um histórico da quantidade utilizada ou emitida. “Ninguém realmente sabe
quanto NF3 é utilizado, e não sabemos que quantidade está sendo produzida, nem se a taxa de
emissão está correta,” argumenta Ray Weiss, geoquímico do Instituto Scripps de Oceanografia,
da University of California, em San Diego, que conduz o novo trabalho.
Os valores de emissão divergem dependendo de quem pergunta. A indústria de semicondutores
começou a utilizar o NF3, no final da década de 80, como uma alternativa mais ecologicamente
correta na limpeza de equipamentos produtores de chips. A fabricação de circuitos integrados
envolve o depósito de camadas de materiais, como semicondutores e metais, em um sanduíche
de silício. Esses materiais também ficam depositados nas paredes da câmara. Assim, após o
assentamento de cada camada, o fluoreto de nitrogênio é bombeado para a câmara, sendo
©istockphoto.com
Gás do efeito estufa foi esquecido. A produção de
telas de LCD contribui com uma quantidade
desconhecida de um gás de efeito estufa 17 mil
vezes mais potente que o dióxido de carbono.
quebrado para liberar átomos de flúor altamente reativos, que limpam as paredes. A Air Products
and Chemicals, localizada em Allentown, na Pensilvânia, que produz um terço de todo o NF3
distribuído mundialmente, informa que ela utiliza a maior parte do gás durante o processo e o
excedente é armazenado e destruído em um sistema especial de descarte.
Mas as condições na produção de chips de silício são desconhecidas, pela falta de
regulamentação ou fiscalização, comenta Prather. Os sistemas de descarte podem ser
programados para destruir 97% do gás, porém sob condições ideais. “A maioria dos produtores
de semicondutores não atinge esse nível, pois tem pressa na produção,” comenta. Os tanques de
gás podem ter vazamentos ou serem manipulados erradamente no transporte e distribuição. Além
disso, os produtores podem nem estar adotando medidas de controle. “Existe uma cadeia de
eventos, por isso não acredito que 2 a 3% de emissão sejam reais.”
O estudo de Weiss confirmou as preocupações de Prather. A concentração de NF3 na atmosfera é
cerca de 0,5 parte por trilhão, dificultando sua medição. Weiss teve que aquecer, destilar e passar
as amostras de ar por filtros, para remover gases como dióxido de carbono e criptônio, que
podem enganar o detector extremamente sensível. Ele descobriu que foram emitidas
aproximadamente 563 toneladas de NF3 em 2006. A partir dessas medidas calculou que as
emissões já aumentaram para 620 toneladas em 2008, o que corresponde a 16% das 4 mil
toneladas estimadas por Prather para 2008.
As emissões aumentarão à medida que o uso de NF3 aumentar. Embora a câmara para produção
de chips seja do tamanho de uma geladeira, as usadas para produzir telas de LCD são do porte de
uma van, segundo Steve Pilgrim, diretor global de marketing, em Munique, onde se localiza o
Linde Group, que produz NF3. Enquanto isso, milhares de megawatts a serem produzidos por
células solares fotovoltaicas estão na linha de montagem. “Para cada megawatt gerado por
painéis solares é necessário uma tonelada de NF3 para a limpar o equipamento,” alerta Pilgrim.
A Air Products acredita que a produção mundial de NF3 atingiu 7.300 toneladas. Atualmente, a
companhia está construindo uma instalação com capacidade para 500 toneladas, que elevará o
poder de produção da empresa para cerca de 2.400 toneladas em 2009.
Para resolver o problema algumas empresas estão adotando alternativas para o NF3. A Toshiba
Matsushita Display, a Samsung e a LG instalaram sistemas que geram flúor no próprio local, em
algumas de suas fábricas de LCD e semicondutores. O sistema, desenvolvido pelo Linde, quebra
o ácido fluorídrico em flúor. Isto requer menos energia que a quebra do fluoreto de nitrogênio e
não oferece risco de aquecimento global. Entretanto, o sistema demanda custos imediatos com
que os pequenos produtores de LCD não estão dispostos a arcar. Qualquer liberação acidental de
flúor também pode ser um problema: essa substância é um gás corrosivo e tóxico e, além disso,
em altas concentrações, retarda o crescimento de plantas e danificar dentes e ossos.
Prather argumenta que devemos acompanhar de perto as concentrações de NF3 na atmosfera.
Deve-se pressionar a indústria de eletrônicos para que informe as emissões. Um bom começo
seria incluir o NF3 na lista de gases do efeito estufa a serem regulados pelo Protocolo de Kyoto,
que tem como objetivo reduzir a emissão de dióxido de carbono e seis outros gases, atribuindo
limites de emissão a países que ratificaram o acordo. “A verdadeira questão é que não temos
relatórios internacionais”, argumenta. “Devemos começar imediatamente a informar e medir as
emissões e, assim, descobrir se ela é importante ou não.”

Bibliografia: http://www2.uol.com.br/sciam/noticias/industria_de_eletronicos_altera_o_clima_com_novo_gas_poluente_imprimir.html

Autor da Postagem: Thaíssa da Cunha Fugolin.