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Promoting integrated circuits reusability thanks to thermal annealing: an environmental and financial profitability study

Le travail d’Antoine Percy s’inscrit dans le contexte de pénurie généralisée de semi-conducteurs (puces électroniques) observée depuis 2020, particulièrement en Europe, qui dépend d’entreprises étrangères pour son approvisionnement. Il a démontré qu’il était techniquement faisable et économiquement viable d’ouvrir des unités de réutilisation des semi-conducteurs présents dans nos déchets électroniques. Il met plus particulièrement en évidence l’intérêt de réutiliser les mémoires flash par un procédé de recuit thermique. Facilement réplicable, le design d’unités de reconditionnement de ces puces électroniques permettrait non seulement de réduire la dépendance européenne face aux géants asiatiques et américains (TSMC, Samsung, Global Foundries…), mais aussi d’éviter la production annuelle de 0,6 à 1,4 mégatonne de CO2. Estimations chiffrées à l’appui, Antoine Percy propose d’établir en Europe une filière de reconditionnement des semi-conducteurs en parallèle à l’installation d’unités de production de semi-conducteurs neufs.

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Intervention d'Antoine lors du webinaire, à partir de 01:05:24

L'avis du jury du Hera Award Sustainable IT 2023

Le jury félicite Antoine Percy pour le travail qu’il a réalisé et souhaite soutenir sa diffusion auprès d’un plus large public. La réparabilité et le reconditionnement des composants des appareils électriques et électroniques constituent une réponse à une double problématique majeure : la dépendance aux marchés internationaux et l’épuisement des ressources. Si le sujet du mémoire est par essence extrêmement précis et concerne principalement la réutilisation des semi-conducteurs, le jury regrette l’absence d’une vision plus systémique : les aspects géopolitiques et géostratégiques n’ont pas été abordés, de même que certains aspects financiers (frais d’investissement de départ pour la création de nouvelles filières notamment). Globalement, les membres du jury ont été conquis par le caractère innovant de ce travail, qui s’intéresse à un processus rarement étudié à sa connaissance et qui convainc par sa proposition, qui apparait rentable à l’échelle européenne. Curieux de nature, le jury se pose la question suivante : combien de cycles de réutilisation peut-on espérer, permettant peut-être d’encore augmenter la rentabilité et la réduction d’empreinte environnementale de ce projet ?

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Antoine Percy a terminé son master d’ingénieur civil électricien à l’EPL (école polytechnique de Louvain) de l’UCLouvain en septembre 2022. Il est actuellement en année sabbatique.

Jean-Pierre Raskin est professeur à l’EPL et directeur du RF-SOI research group à l’UCLouvain.

Sébastien Toussaint est professeur invité à l’Université Saint-Louis – Bruxelles (programme BBENG) et postdoctorant au sein du RF-SOI research group à l’UCLouvain.