Production-network embedding and embodied carbon–energy footprints in semiconductor supply chains: An MRIO scenario analysis of Taiwan, Japan, and the United States
ताइवान, जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका के बहु-क्षेत्रीय इनपुट-आउटपुट विश्लेषण का उपयोग करते हुए, यह अध्ययन प्रकट करता है कि सेमीकंडक्टर आपूर्ति श्रृंखलाओं के एम्बॉडीड कार्बन और ऊर्जा पदचिह्न मुख्य रूप से मेजबान विनिर्माण स्थल की प्रत्यक्ष दक्षता या बिजली मिश्रण के बजाय अपस्ट्रीम उत्पादन-नेटवर्क एम्बेडिंग द्वारा संचालित होते हैं।
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जब हम स्मार्टफोन या कंप्यूटर खरीदते हैं, तो हम अक्सर स्वयं उस उपकरण के बारे में सोचते हैं, लेकिन इसके निर्माण की कहानी स्टोर की शेल्फ तक पहुँचने से बहुत पहले ही शुरू हो जाती है। यह कारखानों, खानों और बिजली संयंत्रों के एक विशाल, अदृश्य जाल के साथ शुरू होती है जो कच्चे माल को उन सूक्ष्म चिप्स में बदलने के लिए मिलकर काम करते हैं जो आधुनिक जीवन को संभव बनाते हैं। इस जाल को 'सप्लाई चेन' (आपूर्ति श्रृंखला) के रूप में जाना जाता है। दशकों से, दुनिया इन चिप्स को बनाने के लिए एक विशिष्ट स्थान पर बहुत अधिक निर्भर रही है: ताइवान। हालाँकि, जैसे-जैसे वैश्विक तनाव बढ़ रहा है और राष्ट्र अपनी स्वयं की आपूर्ति श्रृंखलाओं को अधिक सुरक्षित बनाने की कोशिश कर रहे हैं, इस उत्पादन को जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका जैसे अन्य देशों में स्थानांतरित करने का दबाव बढ़ रहा है। नीति निर्माताओं और पर्यावरणविदों के लिए बड़ा सवाल सरल है: यदि हम कारखानों को स्थानांतरित करते हैं, तो क्या इन चिप्स को बनाने की पर्यावरणीय लागत कम हो जाएगी, या यह वैसी ही रहेगी? उत्तर उतना स्पष्ट नहीं है जितना दिखता है, क्योंकि किसी उत्पाद का पर्यावरणीय प्रभाव केवल उसे बनाने वाले कारखाने पर ही नहीं, बल्कि उसे खिलाने वाले आपूर्तिकर्ताओं के पूरे नेटवर्क पर भी निर्भर करता है।
क्यूशू यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं की एक टीम ने सेमीकंडक्टर्स के उत्पादन में निहित छिपी हुई ऊर्जा और कार्बन लागतों को देखकर इस प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास किया। उन्होंने नए कारखाने नहीं बनाए और न ही कोई भौतिक प्रयोग किए। इसके बजाय, उन्होंने एक शक्तिशाली कंप्यूटर मॉडल का उपयोग किया जो यह मानचित्रित करता है कि दुनिया भर के विभिन्न उद्योगों के बीच पैसा और सामान कैसे प्रवाहित होता है। इस मॉडल ने उन्हें ताइवान में वास्तविक उत्पादन नेटवर्क की जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका में मौजूदा उत्पादन नेटवर्क के साथ तुलना करने की अनुमति दी। उन्होंने एक विशिष्ट "क्या होगा यदि" वाला प्रश्न पूछा: यदि ताइवान में उत्पादित सेमीकंडक्टर के समान मूल्य का उत्पादन जापान या अमेरिका में पाए जाने वाले आपूर्ति श्रृंखलाओं का उपयोग करके किया जाए, तो कितनी कम कार्बन और ऊर्जा की आवश्यकता होगी? उनका लक्ष्य यह समझना था कि क्या कारखाने का स्थान अधिक मायने रखता है, या कारखाने के पीछे का आपूर्तिकर्ताओं का छिपा हुआ जाल वास्तव में पर्यावरणीय पदचिह्न (फुटप्रिंट) को संचालित करता है।
शोधकर्ताओं ने पाया कि उत्तर उस अदृश्य जाल की गहराई में छिपा है। जब उन्होंने मौजूदा आपूर्ति श्रृंखलाओं का उपयोग करके जापान या संयुक्त राज्य अमेरिका में उत्पादन को स्थानांतरित करने का अनुकरण (सिमुलेशन) किया, तो परिणाम नाटकीय थे। ताइवान में वर्तमान स्थिति की तुलना में चिप बनाने से जुड़ी कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा जापान में लगभग 89 प्रतिशत और संयुक्त राज्य अमेरिका में लगभग 94 प्रतिशत तक गिर जाएगी। इसी प्रकार, समान मूल्य के चिप्स के उत्पादन के लिए आवश्यक ऊर्जा जापान में 96 प्रतिशत से अधिक और संयुक्त राज्य अमेरिका में 97 प्रतिशत से अधिक गिर जाएगी। ये छोटी-मोटी मामूली समायोजन नहीं हैं; ये पर्यावरणीय प्रभाव में एक बड़े बदलाव का प्रतिनिधित्व करते हैं। हालाँकि, अध्ययन स्पष्ट करता है कि ये वे भविष्यवाणियाँ नहीं हैं कि एक एकल कारखाने को स्थानांतरित करने से स्वतः ही ये बचत प्राप्त हो जाएगी। बल्कि, वे ताइवान में आपूर्तिकर्ताओं के विशिष्ट नेटवर्क और जापान एवं अमेरिका के विभिन्न नेटवर्कों के बीच के अंतर को दर्शाते हैं।
इन बचतों के इतने बड़े होने के कारणों को समझने के लिए, शोधकर्ताओं ने आंकड़ों का विश्लेषण किया कि उत्सर्जन वास्तव में कहाँ से आ रहा है। उन्होंने पाया कि ताइवान में, उच्च कार्बन फुटप्रिंट का कारण चिप कारखाने की अक्षमता नहीं है, बल्कि उन्हें आपूर्ति करने वाली बिजली और भारी उद्योग हैं। ताइवान में, बिजली ग्रिड और स्थानीय भारी उद्योग जो सामग्री प्रदान करते हैं, वे अत्यधिक कार्बन-गहन (कार्बन-इंटेंसिव) हैं। जब शोधकर्ताओं ने केवल चिप कारखाने को अलग करने और केवल बिजली के स्रोत को बदलने का प्रयास किया, तो बचत बहुत कम थी, जिससे कार्बन फुटप्रिंट केवल लगभग 20 से 23 प्रतिशत तक ही गिरा। इसने यह प्रकट किया कि पूर्ण सिमुलेशन में देखा गया विशाल अंतर संपूर्ण अपस्ट्रीम नेटवर्क (ऊपरी नेटवर्क) से आता है। जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका के आपूर्तिकर्ता एक अलग आर्थिक संरचना में स्थापित हैं जो स्वाभाविक रूप से कम कार्बन-गहन है, यहाँ तक कि विशिष्ट चिप कारखाने को देखने से पहले ही।
अध्ययन ने यह भी देखा कि क्या ये बचत डेटा को गिनने के तरीके के कारण पैदा हुआ एक भ्रम मात्र था। उन्होंने यह सुनिश्चित करने के लिए जाँच की कि परिणाम अस्पष्ट श्रेणियों या "बचे हुए" खातों में उत्सर्जन को छिपा नहीं रहे हैं। डेटा ने दिखाया कि ताइमान में उत्सर्जन बिजली और भारी उद्योग जैसे वास्तविक, पहचान योग्य क्षेत्रों में केंद्रित था, जबकि जापान और अमेरिका में कम उत्सर्जन वास्तव में एक अलग मिश्रण वाले आपूर्तिकर्ताओं से आया था। वास्तव में, अमेरिकी सेमीकंडक्टर क्षेत्र अपनी सामग्रियों के लिए विदेशी आपूर्तिकर्ताओं पर अधिक निर्भर है, जबकि ताइवानी क्षेत्र अपने स्वयं के घरेलू भारी उद्योगों के साथ गहराई से एकीकृत है। यह संरचनात्मक अंतर ही इस पर्यावरणीय अंतर का मुख्य चालक है। शोधकर्ताओं ने यह भी नोट किया कि केवल मेजब देशों में बिजली को स्वच्छ बनाना उत्सर्जन में भारी गिरावट की व्याख्या करने के लिए पर्याप्त नहीं होगा; आपूर्ति श्रृंखला के निर्माण का पूरा तरीका केवल बिजली के स्रोत से कहीं अधिक महत्वपूर्ण है।
अंततः, यह शोध सुझाव देता है कि सेमीकंडक्टर उत्पादन को स्थानांतरित करने के पर्यावरणीय परिणाम कारखाने के भौतिक स्थान से कम, बल्कि उस उत्पादन नेटवर्क से जुड़े हैं जिसमें उसे रखा जाता है। यदि कोई देश नए चिप कारखाने बनाता है लेकिन उन्हें ऐसी आपूर्ति श्रृंखला से जोड़ता है जो ताइवान जैसी ही हो—उसी प्रकार की कार्बन-गहन बिजली और भारी उद्योग पर निर्भर हो—तो पर्यावरणीय लाभ उन सिमुलेशन की तुलना में बहुत कम होंगे जो वे सुझाते हैं। अध्ययन यह दावा नहीं करता कि उत्पादन को स्थानांतरित करना एक गारंटीकृत समाधान है, न ही यह पानी के उपयोग या श्रमिकों पर सामाजिक प्रभाव जैसे अन्य कारकों को मापता है। इसके बजाय, यह छिपी हुई लागतों का एक स्पष्ट मानचित्र प्रदान करता है। यह दिखाता है कि जो राष्ट्र सुरक्षा कारणों से अपनी आपूर्ति श्रृंखलाओं में विविधता लाने की योजना बना रहे हैं, उनके लिए सबसे महत्वपूर्ण कदम केवल कारखाना बनाना नहीं है, बल्कि उन आपूर्तिकर्ताओं के पूरे जाल को समझना और उसे नया रूप देना है जो उसे खिलाएगा। उस नेटवर्क को बदले बिना, स्थानांतरण के पर्यावरणीय लाभ पहुंच से बाहर रह सकते हैं।
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