¿El huracán Helene descarrilará la producción de semiconductores?

El huracán más mortífero que azotó el territorio continental de Estados Unidos desde el huracán Katrina también ha llamado la atención por sus posibles perturbaciones en la industria tecnológica. La destrucción causada por el huracán Helene está amenazando una de las principales cadenas de suministro de la industria: una ciudad minera de Carolina del Norte que suministra cuarzo de alta pureza, crucial para la fabricación de chips que se encuentran en teléfonos inteligentes y centros de datos en todo el mundo.

La ciudad minera de Spruce Pine se encuentra entre las muchas comunidades estadounidenses afectadas por el huracán Helene, que mató a más de 200 personas en varios estados, desplazó a miles y dejó a más de un millón de hogares y negocios sin electricidad. La tormenta avanzó 900 kilómetros tierra adentro desde la costa de Florida y provocó inundaciones mortales en una amplia región, llegando incluso a lo más profundo de las montañas Blue Ridge de Carolina del Norte, donde se encuentran las minas de cuarzo Spruce Pine.

Esto es lo que necesita saber sobre cómo los efectos dominó de Helene podrían afectar a la industria tecnológica.

¿Por qué es tan importante el cuarzo de alta pureza?

El cuarzo de alta pureza se utiliza para fabricar crisoles de cuarzo fundido, recipientes cilíndricos que son clave para el proceso de fabricación de chips porque pueden soportar las altas temperaturas necesarias para fundir el silicio. La temperatura del punto de fusión del polisilicio de grado semiconductor es de alrededor de 1425 °C (2597 °F) y los crisoles de cuarzo normalmente pueden soportar temperaturas de hasta 1650 °C (3000 °F).

En el proceso de fabricación de chips, los crisoles de cuarzo fundido se llenan con silicio fundido. Se sumerge un cristal semilla de silicio en el silicio derretido dentro del crisol giratorio para que pueda crecer hasta convertirse en un lingote de silicio significativamente más grande antes de extraerlo gradualmente. Un lingote completamente desarrollado puede pesar más de 500 kilogramos.

Luego, esos lingotes de silicio se cortan en obleas de silicio, que a su vez pueden imprimirse con los patrones de transistores que forman la base de los chips de computadora modernos.

¿De dónde viene el cuarzo de alta pureza?

Los depósitos naturales de cuarzo que se encuentran en Spruce Pine se originaron cuando América del Norte y África chocaron para formar el supercontinente Pangea hace unos 300 millones de años. Ese proceso creó las montañas Apalaches y también obligó a que parte de la corteza oceánica de la Tierra se hundiera debajo de América del Norte, donde el intenso calor y la presión cerca del manto del planeta derritieron los sedimentos y las rocas del océano.

La lava resultante se enfrió lentamente con el tiempo para formar depósitos de roca de pegmatita que contienen grandes cristales minerales, incluido el cuarzo de alta pureza. Estas formaciones de pegmatita eventualmente se volvieron más accesibles cerca de la superficie debido a una mayor agitación geológica y erosión.

¿Cómo afectó el huracán Helene a las operaciones mineras de cuarzo?

El distrito minero Spruce Pine actualmente tiene operaciones de extracción y refinación de cuarzo propiedad de Sibelco, con sede en Bélgica, y The Quartz Corp, con sede en Noruega. Ambas compañías cerraron sus operaciones el 26 de septiembre y aún no han dicho cuándo podrían reiniciarlas.

Las empresas dicen que han confirmado la seguridad de sus empleados y contratistas en el área y describieron daños directos relativamente mínimos a sus instalaciones.

“La evaluación inicial indica que nuestras instalaciones operativas en la región de Spruce Pine sólo han sufrido daños menores”, dijo Sibelco en un comunicado del 3 de octubre. “Nuestros equipos dedicados están en el sitio, realizando actividades de limpieza y reparación para reiniciar las operaciones lo antes posible”.

“Hemos podido realizar las primeras inspecciones visuales de nuestras plantas y parece que los daños se concentran principalmente en las unidades auxiliares”, dijo The Quartz Corp en un comunicado del 2 de octubre. Pero la empresa también advirtió que la reanudación de las operaciones mineras “también dependerá de la reconstrucción de la infraestructura local”: muchas de las carreteras de la zona quedaron cerradas y dañadas inmediatamente después de la tormenta.

De manera similar, Sibelco hizo referencia a los cortes de energía causados ​​por la tormenta como un desafío. “Restaurar la energía sigue siendo crucial para reanudar nuestras operaciones”, dijo la compañía en su comunicado. “La reparación de las líneas eléctricas que conducen a nuestras plantas ha avanzado significativamente”.

Quartz Corp también describió tener reservas de cuarzo en Noruega que podrían usarse en operaciones de procesamiento de purificación en curso, junto con “existencias de seguridad de productos terminados” adicionales que podrían evitar cualquier escasez crítica para los clientes, incluidos los fabricantes de semiconductores, en el corto o mediano plazo. .

¿Perturbará Helene el suministro de semiconductores?

Los principales fabricantes de semiconductores han dicho que actualmente no esperan interrupciones en sus operaciones tras el huracán Helene.

TSMC, una empresa taiwanesa que es el principal fabricante de chips del mundo, describió que tiene “proveedores globales diversos” a los que recurrir. “Gracias a un sistema eficaz de gestión de riesgos y a una estrecha colaboración con los proveedores, actualmente no prevemos ningún impacto significativo en las operaciones de la empresa”, afirma un portavoz de TSMC. “Seguiremos monitoreando la situación de cerca”.

Samsung Electronics, que ocupa el segundo lugar entre los mayores fabricantes de chips y tiene su sede en Corea del Sur, dijo Nuevo científico que las operaciones de la empresa no se vieron afectadas.

GlobalFoundries, el mayor fabricante de semiconductores con sede en Estados Unidos, se describió a sí mismo como alguien que tiene “flexibilidad para aprovechar fuentes alternativas de suministros clave” con instalaciones de fabricación de chips en tres continentes. “Estamos en contacto con nuestros proveedores globales y no esperamos ninguna interrupción en nuestro suministro de cuarzo debido al huracán Helene”, afirma un portavoz de GlobalFoundries.

Las empresas que producen obleas de silicio en bruto actualmente tienen reservas de obleas suficientes para durar entre tres y ocho meses, dijo Dylan Patel de SemiAnalysis, una firma de investigación independiente, en una publicación en las redes sociales.

¿Existen fuentes alternativas de cuarzo para la industria mundial de semiconductores?

Spruce Pine “tiene una combinación casi única de pureza, disponibilidad y precio”, escribió Ed Conway, periodista de Sky News y autor de Mundo materialen una publicación de Substack. Pero también señaló otras minas de cuarzo de alta pureza en China, Rusia y Brasil.

Los depósitos naturales de cuarzo de alta pureza son “escasos”, pero las empresas pueden utilizar métodos de purificación si es necesario o incluso producir cuarzo puro sintéticamente, dijo Patel. También señaló a la empresa Ferroglobe, que adquirió una mina de cuarzo de alta pureza en Carolina del Sur en octubre de 2023. Un comunicado de prensa de la empresa proyectó que las operaciones mineras podrían comenzar en la segunda mitad de 2024.