L’essor de l’IA et de la numérisation stimule la demande en puces et en eau. Pour se prémunir contre d’éventuelles pénuries, les fabricants de puces et les municipalités investissent dans des solutions de recyclage de l’eau à grande échelle, créant ainsi une vague de croissance pour les entreprises à tous les maillons de la chaîne de valeur de l’eau.

Des puces minuscules, mais une consommation d’eau colossale

La fabrication des semi-conducteurs est à la fois énergivore et extrêmement consommatrice d’eau. Les usines de puces («fabs»), au cœur de l’IA, des centres de données et de l’électronique moderne, dépendent de l’eau ultrapure (UPW) pour le rinçage et le nettoyage lors de la gravure des plaquettes. Les puces hautes performances utilisées pour l’IA, les centres de données et les smartphones nécessitent encore davantage d’eau, ce qui accroît les besoins du secteur à mesure de sa croissance.

Selon le secteur, une seule fab consomme entre 20 et 38 millions de litres d’eau par jour, soit l’équivalent d’une petite ville. Les grands sites regroupant plusieurs fabs peuvent dépasser ces volumes, notamment dans les régions chaudes et soumises au stress hydrique. TSMC a ainsi consommé 101 milliards de litres d’eau en 2023, un chiffre appelé à augmenter avec les technologies de nouvelle génération. A l’échelle du secteur, ces volumes deviennent considérables.

Graphique 1 – L’intensité hydrique par puce ne cesse de croître

Intensité hydrique moyenne par puce, Source : Xylem, GWI, 2026.

Le recyclage et la récupération sont essentiels

Bien sûr, toute l’eau utilisée dans une «fab» n’est pas nécessairement ultrapure. La fabrication de puces requiert différents niveaux de qualité selon les opérations. Afin de réduire les prélèvements auprès des services publics et des bassins versants, les usines doivent réutiliser l’eau dans des circuits sécurisés.

Ainsi, l’UPW est recyclée après usage pour des procédés moins exigeants, comme les tours de refroidissement ou le lavage humide. Les fabs veillent aussi à ce que l’eau rejetée respecte les normes strictes de l’EPA, renforcées par les réglementations récentes sur les PFAS et autres substances toxiques.

Un tel niveau de recyclage nécessite un large éventail de technologies: systèmes de traitement avancés pour éliminer particules et métaux, outils de surveillance en temps réel pour contrôler la pureté, ainsi que des réseaux de tuyauterie spécialisés limitant corrosion et contamination.

Graphique 2 – Cycle de l’eau dans la fabrication des semi-conducteurs

Source: Robeco, 2026. Les logos sont tirés du site web des entreprises concernées ou de sources accessibles au public. Les sociétés/titres ne sont pas nécessairement détenus par une stratégie/un fonds et leur inclusion future n'est pas garantie. Il ne peut être tiré aucune conclusion quant à l'évolution future de la société. Ceci ne constitue aucune recommandation d'achat ou de vente ni aucun conseil d'investissement.

Essor de l’IA et des centres de données

Aux Etats-Unis, la croissance des usines de fabrication de semi-conducteurs continue de bénéficier de la loi américaine CHIPS, qui a alloué 39 milliards de dollars d’incitations pour relocaliser et accroître les capacités de production de semi-conducteurs et de fabrication avancée jusqu’en 2032.

Graphique 3 – Augmentation de la demande en eau dans la production de puces et les secteurs liés à l’IA

Source: Xylem, GWI, 2026.

L’investissement et le développement de l’IA et des centres de données ne se cantonnent pas aux Etats-Unis. L’Union européenne a présenté le règlement européen CHIPS, la Chine a lancé la troisième phase de son fonds d’investissement pour les circuits intégrés (CI), et de nombreux autres programmes d’incitation ont été mis en place à Taïwan, en Corée du Sud, au Japon, en Inde et ailleurs dans le monde. Outre les investissements des gouvernements, les dépenses d’investissement du secteur privé devraient atteindre environ 2300 milliards de dollars entre 2024 et 2032.  Selon la plupart des estimations, l’industrie des semi-conducteurs valait entre 630 et 680 milliards de dollars en 2024 et devrait dépasser 1000 milliards de dollars d’ici 2030, portée principalement par l’essor de l’IA et des centres de données.

L’emplacement des fabs accentue le problème de l’eau

Pour compliquer la situation, les usines de semi-conducteurs s’implantent de plus en plus dans des régions déjà soumises à un stress hydrique. Aux Etats-Unis, les fabs existantes ou en projet se situent dans des zones de stress hydrique modéré à élevé. A l’échelle mondiale, Taïwan, la Corée du Sud, Singapour et le nord de la Chine font face à des contraintes similaires. Une analyse récente indique qu’environ 40% des usines existantes – et plus de 40% des nouvelles annoncées depuis 2021 – sont situées dans des régions qui devraient connaître un stress hydrique élevé, voire extrêmement élevé, d’ici 2030.

Cela représente un risque opérationnel majeur pour l’une des chaînes d’approvisionnement les plus stratégiques. La sécheresse à Taïwan en 2021 a montré comment la pénurie d’eau peut perturber la production et nécessiter des mesures d’urgence, telles que l’approvisionnement par camions-citernes. Pour atténuer ces risques, les fabs les plus avancées visent un taux de recyclage supérieur à 70% et devront atteindre des niveaux encore plus élevés d’ici 2030-2035 pour opérer dans des régions exposées à la sécheresse.

La demande croissante exige plus d’infrastructures à échelle commerciale

Pour faire face aux problèmes croissants liés à l’eau, les principaux fabricants de puces investissent massivement dans le traitement sur site, le recyclage et les systèmes en circuit fermé.

Fin 2025, TSMC a lancé la construction d’une usine de récupération des eaux industrielles en Arizona, conçue pour recycler jusqu’à 90% des eaux usées de ses installations. Intel investit également plusieurs centaines de millions de dollars dans les infrastructures hydriques de son site en Arizona et, avec la ville de Chandler, développe une installation hors site augmentant les capacités de traitement. Samsung s’associe de son côté à la province de Gyeonggi, en Corée du Sud, pour réutiliser les eaux usées municipales dans ses usines d’ici 2029.

En Allemagne, dans la «Silicon Saxony», les autorités locales investissent 320 millions d’euros pour sécuriser l’approvisionnement en eau du pôle de semi-conducteurs. A Taïwan, une grande usine de dessalement est en construction à Hsinchu pour soutenir l’industrie des puces, dans le cadre d’un plan national prévoyant huit installations.

De nouvelles vagues de croissance pour les entreprises du secteur de l’eau

Cette expansion des usines de fabrication de puces entraîne une demande accrue dans plusieurs segments de la chaîne de valeur de l’eau industrielle. Les systèmes hydriques des semi-conducteurs reposent sur des réseaux complexes de traitement, purification, refroidissement, surveillance, tuyauterie et distribution, afin de fournir de l’eau ultrapure et de gérer en toute sécurité les eaux usées contaminées. Les stations de traitement nécessitent des membranes avancées, l’osmose inverse et des technologies d’échange d’ions pour éliminer particules et contaminants dissous.

Dans les fabs, des étapes supplémentaires produisent de l’eau ultrapure pour le nettoyage des plaquettes, tandis que des systèmes distincts gèrent l’eau de refroidissement. Des dispositifs de surveillance en continu contrôlent la qualité de l’eau, et des pompes, vannes et canalisations spécialisées assurent son transport en toute sécurité. Avec l’essor mondial des puces IA et des infrastructures de données, la demande en solutions liées à l’eau devrait croître à tous les niveaux de la chaîne de valeur.