تعطل حرب إيران إمدادات الهيليوم العالمية وصانعي شرائح الذكاء الاصطناعي

بعد أيام من شن الولايات المتحدة وإسرائيل غارات جوية ضد إيران، مما أسفر عن مقتل المرشد الأعلى علي خامنئي، أعلن الحرس الثوري الإسلامي الإيراني إغلاق مضيق هرمز – الممر المائي الضيق الذي يمر عبره ما يقرب من خمس النفط العالمي. وبينما يهيمن النفط على عناوين الأخبار، فإن ثلث الهيليوم التجاري في العالم يأتي من قطر، وقد تم قطعه أيضًا.

غالبًا ما يرتبط الهيليوم ببالونات الحفلات، وهو لا غنى عنه في ماسحات التصوير بالرنين المغناطيسي والفضاء وتصنيع الرقائق الدقيقة للذكاء الاصطناعي. ومع إغلاق المضيق، قد يكون لتعطيل سلسلة توريد الهيليوم العالمية تأثيرات مضاعفة تدوم لعدة أشهر وتؤثر على التكنولوجيات الأكثر تقدمًا على وجه الأرض.

ومع ذلك، تأتي الأزمة في وقت حيث كان سوق الهليوم غارقاً في الفائض، وهو ما يخفف من التأثير المباشر للحرب. ويقول فيل كورنبلوث، مؤسس شركة كورنبلوث هيليوم للاستشارات: “سيكون هناك نقص”. لكن السؤال الكبير، كما يقول، هو مدتها.

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

يقول كورنبلوث: “توجد ثلاثة مصانع للهيليوم في قطر، اثنان منها ينتجان الهيليوم من نفايات الغاز الناتجة عن مصانع الغاز الطبيعي المسال”. ويتم تحميل الغاز الطبيعي المسال على الناقلات التي يمر طريقها الوحيد إلى المحيط عبر مضيق هرمز. ويقول: “عندما يتم إغلاق مضيق هرمز، بمجرد امتلاء صهاريج تخزين الغاز الطبيعي المسال، يجب إغلاقها”. كما ساهمت الهجمات العسكرية ضد المنشآت القطرية في إغلاق المصانع.

ورغم أن هذه الحسابات مثيرة للقلق، إلا أنها بعيدة عن أن تكون كارثية. ومع خسارة 30 في المائة من القدرة العالمية يقابلها فائض العرض الأخير بنسبة 15 في المائة، يقدر كورنبلوث أن النقص الصافي يبلغ نحو 15 في المائة. يضخ الموردون معظم الهيليوم الموجود في العالم في حاويات مبردة سعة 11000 جالون يتم تحميلها على الشاحنات ورفعها على سفن الشحن. فسلسلة التوريد طويلة وبطيئة: فالهيليوم الذي تم شحنه خارج قطر قبل بدء الحرب مباشرة ربما لا يزال في رحلته. يقول كورنبلوث: “لا يوجد نقص مادي في الوقت الحالي على مستوى المستخدم النهائي”. “إنه يشبه يومًا مشمسًا لطيفًا على الشاطئ، لكنك سمعت أن هناك تسونامي هناك. عليك أن تبتعد عن الطريق.”

ولأن الصناعة تعتمد على ما يقرب من 2000 حاوية هيليوم باهظة الثمن، والعديد منها عالق الآن في قطر أو على متن سفن الشحن في الطريق، فإن الضائقة الأولية سوف تكون أسوأ حتى يتم إعادة وضع هذه الخزانات. ويقول كورنبلوث إنه حتى لو تم فتح المضيق غدًا، فإن انقطاع الإمدادات سيستمر لمدة شهرين إضافيين على الأقل.

من المرجح أن يعلن كبار الموردين حالة القوة القاهرة ويرفعوا الأسعار، متبعين قواعد النقص الأربعة السابقة على مدار الـ 22 عامًا الماضية.

لكن هذا النقص يأتي في الوقت الذي أصبحت فيه صناعة أشباه الموصلات أكبر مستهلك للهيليوم، متجاوزة أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي في السنوات الأخيرة. يحاول مصنعو الرقائق الاحتفاظ باحتياطيات الهيليوم، لكن من الصعب احتواء الغاز. تقول ليتا شون روي، الرئيس والمدير التنفيذي لشركة TECHCET، وهي شركة استشارية لمواد أشباه الموصلات: “يمكن أن يتسرب الهيليوم حوالي 0.1 إلى 1 بالمائة شهريًا، اعتمادًا على مدى جودة الحشيات”. “لا توجد حشية أو تركيب جيد على الإطلاق. إنها تتسرب بمرور الوقت.”

تاريخيًا، احتفظ مصنعو الرقائق بأقل قدر ممكن من المخزون في متناول اليد. ولكن بعد صدمات سلسلة التوريد الوبائية، تحول المصنعون من الاحتفاظ بأيام من المخزون إلى التخزين.

وإذا استمرت الحرب، فإن المناطق التي ستشعر بالتأثير أولاً هي تلك التي تعتمد على قطر: اليابان وسنغافورة وكوريا الجنوبية وتايوان – موطن منشآت تصنيع الرقائق الأكثر تقدماً في العالم.

في صناعة الرقاقات، يعتمد المصنعون على الهيليوم بشكل حاسم أثناء الحفر، أي الإزالة الانتقائية للمادة لإعطاء الرقاقة ميزاتها. يمكن لشريحة الذكاء الاصطناعي المتقدمة أن تحزم عشرات المليارات من الترانزستورات، مما يتطلب دقة بالغة. يقول مايك كوربيت، الشريك الإداري والمؤسس المشارك لشركة Linx Consulting: “عليك تصويره وتحديد نمط ثم حفر المواد غير المرغوب فيها”. “يمكن إجراء الحفر حرفيًا مئات المرات لكل رقاقة. يجب عليك التحكم بدقة شديدة في درجة الحرارة. لا يمكنني حفر رقاقة واحدة عند درجة حرارة 100 درجة مئوية ثم الشريحة التالية عند درجة حرارة 150 درجة مئوية، لأن ملف الحفر سيكون مختلفًا بناءً على درجة الحرارة.” وللحفاظ على الاستقرار، تقوم المصانع بنفخ غاز الهيليوم على ظهر الرقاقات لسحب الحرارة بعيدًا. إن التوصيل الحراري الاستثنائي للهيليوم يجعلها فعالة بشكل فريد.

هل يمكن للمصنعين أن يحلوا محل غاز أرخص مثل الأرجون أو النيتروجين؟ ويقول كوربيت: “إذا كانت هناك بدائل أقل تكلفة، فقد تم اللجوء إليها بالفعل”. يوفر الهيليوم إنتاجية أفضل — معالجة المزيد من الرقائق في الساعة. في صناعة يمكن أن تكلف فيها مصنع واحد متقدم المليارات، فإن اقتصاديات العائد هي التي تملي المواد. يقول كوربيت: “إن تكلفة الهيليوم أقل من واحد بالمائة من تكلفة الرقاقة المعالجة”. “لذا فإنك لن تغلق مصنعًا رائعًا لأنه يتعين عليك مضاعفة سعر الهليوم.”

تتحكم مصانع الرقائق أيضًا بعناية في جودة كل المواد التي تدخل المنشأة. إنهم بحاجة إلى الهيليوم الذي يلبي معايير النظافة الصارمة للغاية، مما يعني أنه لا يمكنهم بسهولة تبديل الموردين دون أشهر من إعادة التأهيل. يقول كوربيت: “بمجرد تأسيس العملية وإعدادها، يصبح من الصعب جدًا تغييرها”.

وقد طورت بعض قطاعات التصنيع عملية إعادة تدوير مغلقة، أي احتجاز الهيليوم وإعادة استخدامه بعد مروره عبر أدوات المعالجة، ولكن بالنسبة للرقائق، يقول كوربيت: “لا يتم استخدامه”. تاريخيًا، لم تستثمر الشركات المصنعة في الأنابيب والأنظمة الميكانيكية لاستعادة الهيليوم، لأن الغاز كان يُنظر إليه دائمًا على أنه رخيص بما يكفي للتنفيس.

لكن كوربيت لا يتوقع أن ينفد صانعو الرقائق، حيث يُسمح للموردين بإعطاء الأولوية للتطبيقات المهمة أثناء النقص، وسيتم إعادة تخصيص الهيليوم. يوافق كورنبلوث. ويقول: “قد يحصل التصوير بالرنين المغناطيسي على كل ما يحتاجون إليه لأنه تطبيق طبي، ويحصل مصنعو شرائح أشباه الموصلات عمومًا على مخصصات عالية جدًا”. “وبعد ذلك، كما قد تتوقع، تصبح بالونات الحفلات أقل. وقد لا تحصل على شيء”.