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▲半導體在2021年撐起台灣將近20%的GDP。（圖／翻攝自Pixabay）
半導體產業在2021年撐起台灣將近20%的GDP，是台灣主要的經濟動能，而從疫情、中美貿易戰、車用晶片荒等，都大大影響著全球半導體供應鏈，可見台灣半導體產業在全球屬重要的角色之一，但在快速發展、擴廠的同時，其致命弱點就是水資源。
AI半導體需耗費巨量水資源，不過台灣近年陸續遭遇缺水危機，2021年曾遇「百年大旱」，不僅南部水情吃緊，連北部重要集水區石門水庫蓄水率皆嚴重不足，一度危急鄰近的竹科半導體重鎮，儘管現在台灣暫時得以解渴，不過，水資源的開源、節流仍是未來政府發展AI所要面臨的必考題之一。
亞太時事雜誌《外交家》（The Diplomat）19日，一位專門研究台灣半導體產業及地緣政治影響的研究員張凱文（Kevin Zhang）就撰文指出，台灣已成為全球領先的晶片製造商，擁有全球最先進的製造設施，生產全球60%以上的半導體，以及近90%最先進的晶片，然而晶片製造是一個耗水量極高的過程。
以全球最大的代工晶片製造商台積電為例，光是其位於台灣南部科學園區的工廠每天的用水量就高達9萬9000噸，這還不包括分佈在台灣各地的其他設施的用水量。
半導體鑄造廠依靠水來實現兩個關鍵目的：冷卻系統和清潔矽片上的殘留物。清潔過程尤其需要「超純」水，這種水比飲用水乾淨數千倍，且不含任何礦物質、污染物或其他可能損壞晶片的污染物。
▲季節性乾旱可能會危及晶片產業的長期實力和未來的擴張。（圖／資料照）
這種對水的依賴暴露了全球半導體產業的一個重大弱點，特別是對於台灣來說，季節性乾旱可能會危及晶片產業的長期實力和未來的擴張，而台灣本已枯竭的供水只會加劇這個問題。
從數字來看，台灣的降雨量足以滿足當前的需求。然而，降水分佈不規則，加上台灣地形陡峭、水流湍急，使得收集和儲存雨水俱有挑戰性。2005年，台灣的人均淡水供應量在146個國家中排名第18，而在2021年初，台灣面臨自1964年以來最嚴重的乾旱。
台灣主要晶片製造中心，包括桃園、台中、新竹和苗栗，工廠被要求減少15%以上的用水量。對此，台積電、先鋒國際半導體公司和聯華電子公司等製造商採取了購買卡車水和打抗旱井來維持營運的措施。不幸的是，這些只是暫時的解決方案，水資源短缺問題仍然是一個迫切的問題。
去年年初，隨著台灣進入另一個大旱季的下半年，位於台灣南部乾旱最嚴重的晶片製造中心高雄和台南再次降低了夜間公共水壓供應，因此張凱文認為，水資源壓力對台灣晶片製造商的影響是巨大的。
▲低效率的供水管理可能會導致台積電的產量比2030年的預測下降10%。（圖／資料照）
他指出，低效率的供水管理可能會導致台積電的產量比2030年的預測下降10%。隨著生產能力的擴大以及生產先進晶片需要更複雜的工藝，晶片製造商只會更加渴望這種寶貴的資源。
從2015年到2019年，台積電的總耗水量激增了驚人的70%。到2036年，台灣整體用水量預計將比2021年增加7.3%，每日供應缺口將達到68萬立方公尺。即使在颱風季節，台灣也將難以為其晶片產業提供最有價值的天然資源。而在乾旱時期，短缺會更加嚴重。
▲氣候變遷有可能帶來更長時間、更頻繁的乾旱，進而導致短缺會更加嚴重。（圖／翻攝自Pixabay圖庫）
更令人擔憂的是，氣候變遷有可能帶來更長時間、更頻繁的乾旱。台灣的水庫嚴重依賴夏季颱風來補充枯竭的水位。隨著颱風過境次數的減少，以及沒有大量降雨的時間更長，整個島嶼的水庫將面臨越來越大的壓力。
而今年到目前為止，台灣水庫收集的雨水量僅為平時的30%至60%。專家預測，到本世紀末，台灣中部和南部地區無降雨天數將增加至50%，而北部水庫降雨量將減少25%。
