الإعصار هيلين وصناعة التكنولوجيا: السر في سلاسل التوريد

من بين التقارير المروعة عن الأضرار التي أحدثها إعصار هيلين في جنوب شرق الولايات المتحدة كان هناك تقرير عن سبرس باين بولاية نورث كارولينا، التي يبلغ عدد سكانها 2194 نسمة (حسب تعداد عام 2020). لقد تضررت المدينة بشدة. أفاد أحد السكان أن محطة معالجة المياه "جرفت". واختفت العديد من المباني القديمة المبنية من الطوب على ضفاف النهر في المدينة، والطين في كل مكان.

إلى الشمال مباشرة من سبرس باين يوجد ما يمكن اعتباره بسهولة نقطة فشل واحدة في سلسلة التوريد التي تجعل العالم الحديث عالي التقنية ممكنًا. هناك تقوم شركتان باستخراج الكوارتز النقي لدرجة أنه مناسب (بعد بعض التكرير) للمباخر عالية الحرارة المستخدمة في صهر السيليكون - نقطة الانصهار 1414 درجة مئوية أو 2577 درجة فهرنهايت. أنا أشير إلى السيليكون المخصص لصنع رقائق السيليكون، الأساس للإلكترونيات الحديثة والخلايا الشمسية الكهروضوئية. يجب أن تصنع الأواني الفخارية من الكوارتز فائق النقاء حتى لا تحتوي على شوائب يمكن أن تدمر السيليكون. لا يحتوي الكوارتز فائق النقاء على أكثر من 80 جزيئًا من الشوائب لكل مليار جزيء من ثاني أكسيد السيليكون، الصيغة الكيميائية للرمل الذي يتحول إلى كوارتز في قشرة الأرض تحت ضغوط كبيرة ودرجات حرارة عالية.

واتضح أن شركة Spruce Pine تنتج معظم الكوارتز فائق النقاء في العالم. النسبة المئوية بالضبط هي سر مخفي داخل صناعة صغيرة وسرية. أعلنت أكبر شركة منتجة، Sibelco، أن العمليات توقفت في مناجم Spruce Pine اعتبارًا من 26 سبتمبر. كما أعلنت شركة Quartz Corp. عن إغلاقها اعتبارًا من نفس اليوم. لا أحد يعرف إلى متى ستتوقف عمليات الشركتين.

وتضع صناعة التكنولوجيا وجهًا شجاعًا وتقول إن عملياتها لم تتأثر. المشكلة ليست مشكلة الإنتاج الحالي. هناك الكثير من الأواني الفخارية بالفعل. ولكن المشكلة سوف تأتي مع التوسع السريع لصناعة التكنولوجيا وحاجتها إلى زيادة تسليم رقائق السيليكون لجميع الرقائق المرتبطة بالذكاء الاصطناعي والخلايا الشمسية وأجهزة إنترنت الأشياء التي ينمو الطلب عليها بسرعة.

هناك مصادر أخرى للكوارتز فائق النقاء، ولكن يجب تطويرها. أو كبديل، يمكن تطوير طرق التنقية أو توسيعها لصنع كوارتز فائق النقاء من كوارتز غير نقي. كل هذا سيكون له تكلفة وقد يعني زيادة التكاليف للصناعة. ولكن هذه البدائل غير متاحة في لمح البصر. وقد يكون الفارق الزمني كبيرا. قد يستغرق اكتشاف المناجم وإصدار التراخيص والبناء سنوات. قد يتم تطوير طرق أفضل للتنقية بسرعة أو قد يستغرق الأمر وقتًا. وسواء تم ذلك أم لا، فقد تكون التكلفة باهظة.

والأمر المذهل حقًا هو أنه على الرغم من طلقة تحذيرية - حريق أدى إلى إغلاق الإنتاج في سبرس باين في عام 2008 - لم تفعل صناعة التكنولوجيا سوى القليل لتنويع إمداداتها. هذه ليست مشكلة معزولة. إن التنتالوم، وهو عنصر يستخدم على نطاق واسع في الإلكترونيات، وخاصة الهواتف المحمولة، يأتي في الغالب من جمهورية الكونغو الديمقراطية ورواندا. ويبدو أن الاضطرابات السياسية والاجتماعية في هذين البلدين توصي بتطوير مصادر بديلة.

إن نحو 80% من معدن الجاليوم في العالم ــ وهو المعدن المستخدم في أشباه الموصلات، ومصابيح LED، وتكنولوجيا بلو راي، والهواتف المحمولة، وأجهزة استشعار الضغط لمفاتيح اللمس ــ يأتي من الصين. وفي أواخر العام الماضي أعلنت الصين حظراً على تصدير التكنولوجيا اللازمة لمعالجة الجاليوم وغيره من العناصر الأرضية النادرة، وربما لحماية مكانتها كمورد مهيمن للعالم. ويبدو أن الصين تستعد لتقييد صادرات هذه العناصر بنظام جديد للإبلاغ عن مثل هذه الصادرات. وهي تسيطر حالياً على ما يقرب من 90% من الناتج العالمي المكرر.

ولن يكون أي من هذا مفاجئاً للقراء القدامى الذين قرأوا تعليقي على إمدادات المعادن الحيوية على مدى السنوات الخمس عشرة الماضية. (يبدو هذا المثال الأخير مناسبًا بشكل خاص). لكن الأحداث التي تكشف عن مشكلات خطيرة في العرض لا تزال تفاجئ الصناعات التي تعتمد على المعادن الأساسية والحكومات أيضًا، التي أدركت مؤخرًا فقط أن السوق لا يمكنها حل جميع المشاكل.

وفي الحقيقة، أعتقد أن المجتمع البشري سيكون أكثر قوة مع عدد أقل من رقائق السيليكون التي تديره. لكن هذه ليست وجهة نظر مشتركة على نطاق واسع. حتى يحدث ذلك، ستواجه صناعة التكنولوجيا والحكومات في جميع أنحاء العالم الكثير من العمل في محاولة الحفاظ على استمرار حفل السيليكون في مواجهة الاضطرابات الناشئة والقيود المفروضة على المواد الأساسية - القيود الناجمة إما عن الجيولوجيا أو الفوضى و/أو السياسات الناجمة عن الإنسان.