Pourquoi l’ouragan Helene a-t-il provoqué une crise mondiale des puces semi-conductrices ?

Au cœur des montagnes Blue Ridge, près de Spruce Pine, en Caroline du Nord, une ville de moins de 2 200 habitants, se trouvent deux mines produisant le quartz le plus pur du monde, formé il y a environ 380 millions d'années. Ce matériau est un élément clé de la chaîne d'approvisionnement mondiale des puces semi-conductrices, qui alimentent de nombreux appareils, des smartphones et voitures aux appareils médicaux et panneaux solaires.

Mais les opérations dans ces installations ont été interrompues depuis que l'ouragan Helene a récemment balayé le sud-est des États-Unis, provoquant des inondations et des glissements de terrain historiques, coupant les routes et l'électricité et mettant en danger des millions de résidents.

Ouragan Hélène : nouveaux défis pour la chaîne d'approvisionnement mondiale des puces électroniques

Avant la tempête, Sibelco et The Quartz Corp, deux des plus grandes sociétés d'extraction de quartz de la région, avaient dû suspendre temporairement leurs activités. Maintenant que la tempête est passée, les deux entreprises sont engagées dans une course contre la montre pour relancer leurs mines. Cependant, l'étendue des dégâts reste inconnue, tout comme le temps nécessaire à la remise en service des mines.

Les usines de la région sont confrontées à de nombreux défis suite à la catastrophe. Inondations, pannes de courant, routes endommagées et perturbations des communications ont paralysé la production. La perte de contact avec de nombreux employés locaux, pourtant essentiels au fonctionnement de l'usine, est particulièrement inquiétante.

Les experts de la chaîne d'approvisionnement estiment qu'il faudra peut-être des semaines pour remettre les mines en service, ce qui pourrait entraîner une pénurie de puces semi-conductrices et une flambée des prix à un moment particulièrement mauvais pour l'industrie technologique, alors que les géants de la Silicon Valley investissent des milliards de dollars dans les semi-conducteurs pour alimenter leurs systèmes d'intelligence artificielle (IA).

Les mines Sibelco et Quartz Corp à Spruce Pine sont le « cœur » des industries des semi-conducteurs et des panneaux solaires, et sans les approvisionnements en quartz d’ici, toute la chaîne d’approvisionnement technologique moderne serait sérieusement menacée, selon Seaver Wang, codirecteur du programme climat et énergie du Breakthrough Institute.

Pendant ce temps, Spencer Bost, PDG de Downtown Spruce Pine, n'en croyait pas ses yeux en constatant l'ampleur des dégâts causés par la tempête dans la ville. Il a confié à CNN : « La situation ici est véritablement effroyable. Nous n'avons toujours pas d'informations précises sur les dégâts causés aux sociétés minières, mais vu la situation actuelle, je crains qu'il faille beaucoup de temps pour que tout revienne à la normale. Les routes sont détruites, les maisons sont en ruines et la vie des habitants est complètement bouleversée. Même les écoles ont été fermées, ce qui a causé de nombreuses difficultés aux élèves. »

Sibelco, l'entreprise belge propriétaire de la mine de Spruce Pine, premier employeur de la région et pilier de l'économie de Spruce Pine, fait face à des difficultés sans précédent. Si la majorité de ses employés ont été retrouvés, l'entreprise s'efforce toujours de contacter les autres. L'incident a non seulement affecté la production, mais a également suscité de vives inquiétudes au sein de la communauté locale.

« Soyez assurés que Sibelco coopère activement avec les agences gouvernementales et les opérations de sauvetage et de récupération de tiers pour minimiser l'impact de cet événement et rétablir les opérations dès que possible », a déclaré la société.

Quartz Corp, partenaire de Sibelco dans l'exploitation minière de quartz à Spruce Pine, se trouve dans une situation difficile depuis la tempête. L'entreprise, détenue conjointement par un groupe minier franco-norvégien, a reconnu que les dégâts causés par la tempête étaient « très importants » et qu'elle n'était pas encore en mesure de fournir de prévisions précises quant à la date de reprise des activités.

« Nous nous concentrons sur la sécurité de nos employés et de leurs familles, tout en mettant tout en œuvre pour contacter les personnes injoignables. De plus, nos équipes se joignent aux équipes locales pour tenter de rétablir les services les plus essentiels et d'apporter des fournitures supplémentaires à Spruce Pine », a déclaré The Quartz Corp dans un communiqué.

Le quartz : un ingrédient rare pour l'industrie des semi-conducteurs

Le quartz est un ingrédient essentiel dans le processus de fabrication des semi-conducteurs. Sa pureté est essentielle pour éviter d'endommager la puce.

« On construit des puces incroyablement complexes, parfois 100 milliards de transistors, 100 milliards de minuscules machines, sur une puce de la taille de l'ongle du pouce », explique Gregory Allen, directeur du Centre Wadhwani pour l'IA et les technologies avancées au Centre d'études stratégiques et internationales. « Un atome déplacé peut provoquer un défaut susceptible de détruire la puce. »

Bien que le quartz soit présent dans de nombreux endroits du monde, le quartz ultra-pur, considéré comme le « diamant » de l'industrie des semi-conducteurs, est principalement concentré dans les mines de Spruce Pine. Grâce à sa pureté exceptionnelle, le quartz de Spruce Pine représente 80 à 90 % de l'approvisionnement mondial, un chiffre tenu secret par les experts du secteur. C'est ce quartz particulier qui est devenu une matière première indispensable à la production de puces microscopiques, fournies à de grands fabricants de semi-conducteurs comme le géant taïwanais des puces TSMC.

Certains fabricants de puces peuvent maintenir leurs activités pendant quelques semaines grâce à leurs réserves de quartz pur. Cependant, si les fermetures de mines se poursuivent, l'industrie mondiale des semi-conducteurs sera confrontée à une grave pénurie de puces. Bien que le quartz pur conventionnel puisse être substitué, l'offre mondiale de ce type de quartz est limitée et insuffisante pour répondre à l'énorme demande du secteur.

« Je m'attends à ce qu'il y ait des pauses et des perturbations dans les chaînes d'approvisionnement des principaux fabricants de puces en attendant la réouverture de ces mines », a déclaré David Bader, professeur et directeur du Data Science Institute du New Jersey Institute of Technology.

De plus, même lorsque les mines pourront rouvrir, elles auront encore besoin d’infrastructures locales, comme des routes, pour acheminer les produits jusqu’aux clients.

Une pénurie de puces semi-conductrices va paralyser de nombreuses industries. La pénurie mondiale de puces en 2021, provoquée par la pandémie de Covid-19, signifie que les constructeurs automobiles construisent des voitures presque complètes qui ne peuvent être expédiées faute de puces pour alimenter des fonctionnalités essentielles, ce qui fait grimper les prix.

À ce propos, M. Gregory Allen a déclaré : « La majeure partie de l’économie américaine dépend, dans une certaine mesure, de l’industrie des semi-conducteurs comme source importante d’intrants. »

Entre-temps, M. Seaver Wang a commenté : « Cette mine de quartz est considérée comme un atout stratégique national et je pense que le gouvernement fédéral fera tout pour la mettre en service le plus rapidement possible, tout le monde sait que ce complexe minier est très important. »