หยุดการใช้พลังงานในการอุ่นอากาศสิ: วิธีที่ดีกว่าในการลดการปล่อยคาร์บอนในโรงงานผลิต semiconductors
หากเราอยากจะบรรลุเป้าหมายการลดการปล่อยคาร์บอนในกระบวนการผลิต semiconductors จริงๆ เราก็ต้องเลิกพึ่งพาวิธีการอุ่นอากาศแบบเดิมๆ เพราะวิธีเหล่านั้นไม่มีประสิทธิภาพเลย เราหันมาใช้ระบบอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้นแทน ซึ่งช่วยลดการสูญเสียพลังงานที่เกิดขึ้นจากเตาอบแบบเดิมได้
ปัญหาหลักก็คือ การอุ่นอากาศแบบเดิมนั้นเป็นการสูญเสียพลังงานอย่างมาก
คุณกำลังใช้พลังงานเพื่ออุ่นอากาศในห้อง เพียงเพื่อให้วัตถุดิบมีอุณหภูมิที่เหมาะสม ซึ่งเป็นวิธีที่ช้าและมีค่าใช้จ่ายสูง แต่ระบบอินฟราเรดจะช่วยแก้ปัญหานี้ได้ เพราะมันใช้พลังงานในการถ่ายเทความร้อนโดยตรง คุณจึงไม่ต้องเสียพลังงานไปกับการอุ่นอากาศในห้องอีกต่อไป
ผลลัพธ์ก็คือ อุปกรณ์มีมวลความร้อนน้อยลง ทำให้เวลาในการเตรียมอุปกรณ์ลดลง และค่าใช้จ่ายด้านพลังงานต่อวัตถุดิบก็ลดลงด้วย
การตั้งค่าที่เหมาะสม
ในห้องสะอาด ความหนาแน่นของความร้อนเป็นสิ่งที่ทำให้เกิดปัญหาได้ เมื่อเราเลือกใช้หลอดไฟควอตซ์ที่มีกำลังสูง เราก็ต้องหาจุดสมดุลระหว่างแรงดันไฟฟ้าด้วย หากเราเพิ่มแรงดันไฟฟ้า ก็สามารถใช้ไส้หลอดที่บางกว่าได้ ซึ่งจะทำให้สเปกตรัมของแสงเปลี่ยนไปเป็นความยาวคลื่นที่สั้นลง นี่คือเคล็ดลับสำคัญ เพราะจะช่วยให้ความร้อนสามารถเข้าไปถึงชั้นซิลิคอนหรือชั้นโฟโตเรสิสต์ได้โดยตรง แทนที่จะทำให้พื้นผิวถูกเผาไหม้เพียงอย่างเดียว
ข้อเสียในการใช้ระบบนี้
เราใช้ตัวเชื่อมต่อพิเศษเพื่อให้หลอดไฟเหล่านี้สามารถนำมาใช้แทนหลอดไฟเดิมได้ทันที เราอยากให้การเปลี่ยนหลอดไฟเป็นเรื่องง่าย เพราะไม่มีใครอยากให้โรงงานหยุดทำงานเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์เพื่อทำการปรับปรุงโรงงานให้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
แต่ก็มีข้อเสียอยู่เหมือนกัน หลอดไฟอินฟราเรดความหนาแน่นสูงจะปล่อยความร้อนออกมาอย่างมาก หากระบบระบายความร้อนของคุณไม่สามารถรองรับความร้อนนี้ได้ วัตถุดิบก็อาจเสียรูปได้ คุณจึงต้องคอยดูแลให้กำลังไฟฟ้าและอัตราการไหลของน้ำเย็นมีความสมดุลกัน หากไม่เป็นเช่นนั้น ความเสถียรของกระบวนการผลิตก็จะลดลง
ทำไมเรื่องนี้ถึงสำคัญสำหรับโลก
เมื่อเราสามารถลดเวลาในการเตรียมอุปกรณ์จากหลายชั่วโมงเหลือเพียงไม่กี่นาที เราก็จะสามารถลดการใช้พลังงานในโรงงานได้มาก นี่คือหลักการทางฟิสิกส์ง่ายๆ การสูญเสียพลังงานน้อยลงก็หมายถึงการปล่อยก๊าซเรือนกระจกน้อยลงด้วย นี่คือข้อได้เปรียบทั้งสำหรับสิ่งแวดล้อมและค่าใช้จ่ายด้านไฟฟ้าอีกด้วย