Silicium : les perspectives

Dans la période 2003-2010, les besoins en silicium de l’industrie des semi-conducteurs ont augmenté d’environ 8% par année [[Analysis of the silicon market: Will thin films profit?, W.G.J.H.M. van Sark et al, Energy Policy, Volume 35, Issue 6, June 2007, Pages 3121-3125]]. Une étude sur l’évolution de la demande en silicium montre que celle-ci sera davantage tirée par les applications high-tech (semi-conducteurs et silicones) que par les applications métallurgiques (alliages) [[Forecasting material and economic flows in the global production chain for silicon, Eric Williams, Technological Forecasting & Social Change 70 (2003) 341–357 343]]. Les projections réalisées pour 2020 anticipent la forte évolution de la demande: en 1998, l’électronique, le photovoltaïque et la fibre optique représentaient 5,8% de la demande en silicium; en 2020, cette part est estimée à 22%. Les matériaux spécialisés issus de cette filière (chlorosilanes, silicium polycristalin, wafers) voient leur production s’envoler devant la demande des industries des semi-conducteurs, des fibres optiques et des cellules solaires.

Comme nous l’avons vu, une industrie basée sur un niveau de pureté aussi élevé que ce qui est exigé dans l’industrie électronique et, à un degré moindre, par l’industrie de la production d’électricité solaire, est génératrice d’importants impacts environnementaux. L’augmentation de cette production liée à la forte demande pressentie aura certainement des conséquences sur l’impact global de cette filière. De plus, l’évolution très rapide des techniques de fabrication, du marché, rendent très difficiles les études sur les impacts d’une telle industrie car les données disponibles sont rares et affectent certainement la mise en œuvre de mesures en faveur de l’environnement. D’un autre côté, cela peut également conduire à une accélération de l’efficacité environnementale.

La pénurie de données restreint la capacité d’analyse de ces processus industriels. Cependant, cet état de fait n’est pas une fatalité et il est de notre devoir en tant qu’acheteurs, consommateurs, de demander ces données avec insistance jusqu’à obtenir les réponses attendues.
L’informatique est souvent présentée comme une solution aux problèmes environnementaux de par ses aptitudes à la dématérialisation. La puce électronique en est le symbole car c’est un produit hautement technologique, de grande valeur mais de faibles poids et encombrement. Mais, comme nous venons de le voir, le flux matière et l’énergie nécessaires à la fabrication de ces puces est très loin de cette image verte. Aucune autre industrie ne nécessite autant de ressources. La thermodynamique conduit à penser que les puces électroniques et beaucoup d’autres produits high-tech ont une entropie très basse puisqu’ils sont hautement organisés. Or, ils sont produits à partir de matières premières de relativement haute entropie. Il est donc naturel de s’attendre à ce qu’une quantité relativement importante d’énergie, de matériaux et de processus soient nécessaires à leur réalisation [[The 1.7 Kilogram Microchip: Energy and Material Use in the Production of Semiconductor Devices, Eric D. Williams et al, Environ.Sci.Technol.2002, 36,5504-5510]]