Blog >
Musimy zdawać sobie sprawę, że rosnąca cyfryzacja ma swój koszt środowiskowy. Jakie są emisje dwutlenku węgla, zużycie energii, wydobycie niezbędnych surowców oraz problem e-odpadów w przemyśle IT? Negatywne skutki można złagodzić poprzez stosowanie zrównoważonych praktyk, które dają nadzieję na bardziej ekologiczną przyszłość cyfrową. Jaki jest zatem wpływ branży IT na środowisko?
Przemysł IT jest znaczącym konsumentem energii, a głównymi winowajcami są centra danych. Te ogromne kompleksy, które przetwarzają, przechowują i przesyłają dane na niespotykaną dotąd skalę, wymagają ogromnych ilości energii. Energia ta jest niezbędna do zasilania serwerów, sieci oraz infrastruktury wspierającej, ale największe jej zużycie przypada na chłodzenie i utrzymanie systemów - często ponad faktyczną potrzebę.
Chłodzenie jest kluczowym elementem infrastruktury centrów danych, ponieważ sprzęt komputerowy generuje ogromne ilości ciepła podczas pracy. Aby zapobiec przegrzaniu i zapewnić niezawodność działania, centra danych korzystają z zaawansowanych systemów chłodzenia, które są niezwykle energochłonne. Badania przeprowadzone przez Lawrence Berkeley National Laboratory pokazują, że chłodzenie może stanowić od 30% do 50% całkowitego zużycia energii w centrum danych. Badania te analizują różne metody chłodzenia, w tym chłodzenie powietrzem i chłodzenie cieczą, oraz ich wpływ na zużycie energii.
Kolejnym czynnikiem zwiększającym zużycie energii jest konieczność zapewnienia redundancji. Centra danych muszą być niezawodne i dostępne 24/7, co oznacza, że posiadają nadmiarowe systemy zasilania i chłodzenia. Na przykład wiele centrów danych ma zapasowe generatory i baterie UPS (Uninterruptible Power Supply), które mogą przejąć zasilanie w przypadku awarii sieci energetycznej. Te systemy awaryjne są utrzymywane w gotowości, co wiąże się z dodatkowymi kosztami energetycznymi.
Globalna sieć centrów danych znacznie przyczynia się do śladu węglowego branży IT. Według niektórych szacunków centra danych odpowiadają za około 1% globalnego zużycia energii elektrycznej. Większość tej energii pochodzi z nieodnawialnych źródeł, takich jak węgiel i gaz ziemny, co prowadzi do emisji znacznych ilości dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych. W rezultacie centra danych mają znaczący wpływ na zmiany klimatyczne. Szacuje się, że centra danych emitują około 200 milionów ton CO2 rocznie. Bez interwencji, emisje CO2 z centrów danych mogą wzrosnąć do 1,2 gigaton CO2 rocznie do 2040 roku.
W odpowiedzi na rosnące zapotrzebowanie na energię i jego wpływ na środowisko, niektóre firmy technologiczne podjęły działania mające na celu zmniejszenie zużycia energii i zwiększenie efektywności energetycznej swoich centrów danych. Na przykład Google i Microsoft inwestują w odnawialne źródła energii, takie jak energia wiatrowa i słoneczna, aby zasilać swoje centra danych. Ponadto, wprowadzane są innowacje technologiczne, takie jak wykorzystanie sztucznej inteligencji do optymalizacji zarządzania energią w centrach danych, co pozwala na zmniejszenie zużycia energii nawet o 30-40%.
Jednym z najbardziej widocznych przykładów nadmiernego zużycia energii jest kopanie kryptowalut. Kopanie Bitcoinów wymaga ogromnej mocy obliczeniowej, co prowadzi do znacznego obciążenia sieci energetycznych. W niektórych przypadkach zużycie energii przez kopanie Bitcoinów przewyższa zużycie energii przez całe państwa, co skłania do wprowadzenia regulacji mających na celu ograniczenie jego wpływu na środowisko.
Przyszłość centrów danych leży w rozwoju bardziej zrównoważonych i energooszczędnych technologii. Koncepcje takie jak edge computing, gdzie przetwarzanie danych odbywa się bliżej miejsca ich generowania, mogą pomóc zmniejszyć zapotrzebowanie na duże centra danych. Ponadto, rozwój technologii chłodzenia oraz coraz większe inwestycje w odnawialne źródła energii mogą przyczynić się do zmniejszenia śladu węglowego przemysłu IT.
Produkcja urządzeń cyfrowych wiąże się z wydobyciem i rafinacją metali ziem rzadkich, procesem energochłonnym i szkodliwym dla środowiska. Metale ziem rzadkich, niezbędne do produkcji półprzewodników i innych komponentów elektronicznych, są zazwyczaj wydobywane w sposób, który prowadzi do niszczenia siedlisk, erozji gleby i zanieczyszczenia wód.
Ekologiczne wyzwania wydobycia metali ziem rzadkich
Metale ziem rzadkich, takie jak neodym, prazeodym i dysproz, są niezbędne do produkcji komponentów elektronicznych, takich jak magnesy stosowane w silnikach, smartfonach, turbinach wiatrowych i pojazdach elektrycznych. Wydobycie tych metali jest procesem intensywnym i złożonym, często wymagającym wykorzystania dużych ilości chemikaliów, które mogą przenikać do gleby i wód gruntowych, powodując trwałe szkody dla ekosystemów.
Koszt środowiskowy produkcji półprzewodników
Produkcja półprzewodników, kluczowych elementów wszystkich urządzeń cyfrowych, jest szczególnie energochłonna i wymaga dużych ilości wody. Proces ten wymaga ultraczystej wody do płukania wafli krzemowych, aby uniknąć zanieczyszczenia tych delikatnych komponentów. Ultraczysta woda jest produktem zaawansowanego procesu oczyszczania, który jest kosztowny i zużywa znaczne ilości wody oraz energii.
Woda i jej znaczenie w produkcji półprzewodników
Zapotrzebowanie na wodę w przemyśle półprzewodników jest ogromne. Na przykład fabryka półprzewodników może zużywać miliony litrów wody dziennie, co może prowadzić do obciążenia lokalnych zasobów wodnych, zwłaszcza w regionach, gdzie woda jest zasobem ograniczonym. W Kalifornii, gdzie działa wiele fabryk półprzewodników, problemy z dostępem do wody stają się coraz bardziej palącym problemem, szczególnie w kontekście częstych suszy.
Zanieczyszczenie i odpady elektroniczne
Proces produkcji półprzewodników generuje również znaczne ilości odpadów chemicznych, które mogą zanieczyścić środowisko, jeśli nie są odpowiednio zarządzane. Kwas fluorowodorowy, stosowany do czyszczenia wafli krzemowych, jest jednym z najbardziej niebezpiecznych chemikaliów używanych w tym procesie. Jeśli nie zostanie odpowiednio zneutralizowany, może powodować poważne szkody dla środowiska i zdrowia ludzi.
Przykłady i inicjatywy
Aby zmniejszyć negatywny wpływ produkcji półprzewodników na środowisko, niektóre firmy wdrażają bardziej zrównoważone praktyki. Na przykład Intel i TSMC inwestują w technologie recyklingu wody i energii, aby zmniejszyć zużycie zasobów naturalnych. Inicjatywy takie jak stosowanie materiałów pochodzących z recyklingu oraz poprawa efektywności procesów produkcyjnych są krokami w kierunku bardziej zrównoważonej produkcji.
W miarę jak urządzenia cyfrowe stają się przestarzałe, problem e-odpadów narasta. E-odpady zawierają niebezpieczne materiały, takie jak ołów, rtęć i kadm, które mogą przenikać do środowiska, zanieczyszczając glebę i wodę. Niewłaściwa utylizacja i recykling e-odpadów stanowi poważne zagrożenie zarówno dla środowiska, jak i zdrowia ludzkiego.
Skala problemu
Problem e-odpadów rośnie w zastraszającym tempie. Według raportu Global E-waste Monitor 2020, w 2019 roku wygenerowano rekordowe 53,6 milionów ton metrycznych e-odpadów na całym świecie. Oczekuje się, że do 2030 roku ta liczba wzrośnie do 74 milionów ton. Wzrost ten jest napędzany przez szybki rozwój technologii, skrócony cykl życia produktów i rosnący konsumpcjonizm.
Toksyczne składniki e-odpadów
E-odpady zawierają wiele toksycznych substancji chemicznych, które mogą być niebezpieczne dla środowiska i zdrowia ludzi. Ołów, rtęć, kadm i bromowane związki uniepalniające są tylko niektórymi z nich. Ołów, na przykład, może powodować uszkodzenie mózgu i układu nerwowego, szczególnie u dzieci. Rtęć może uszkadzać układ nerwowy, trawienny i odpornościowy, a także płuca, nerki, skórę i oczy. Kadm jest rakotwórczy i może powodować uszkodzenia nerek oraz kości.
Wpływ e-odpadów na środowisko
Toksyczne materiały zawarte w e-odpadach mogą przenikać do gleby, wód gruntowych i rzek, zanieczyszczając środowisko naturalne. W wyniku niewłaściwego składowania i recyklingu, substancje te mogą przenikać do ekosystemów, powodując długotrwałe szkody. Na przykład, ołów i kadm mogą zanieczyścić glebę, czyniąc ją nieodpowiednią do upraw rolnych. Rtęć, która jest szczególnie niebezpieczna, może przekształcać się w metylortęć, toksyczną formę, która gromadzi się w łańcuchu pokarmowym, zagrażając zarówno dzikiej faunie, jak i ludziom. Wpływ e-odpadów na środowisko jest ogromny i problem niewątpliwie będzie się nasilał poprzez niewłaściwe zarządzanie e-odpadami.
Recykling i niewłaściwa utylizacja
Obecnie tylko niewielki procent e-odpadów jest odpowiednio przetwarzany i recyklingowany. Według raportu Global E-waste Monitor 2020, zaledwie 17,4% e-odpadów na całym świecie jest formalnie zbierane i recyklingowane. Reszta trafia na składowiska, jest spalana lub przetwarzana w sposób nieformalny, często w warunkach, które są szkodliwe zarówno dla środowiska, jak i ludzi.
Inicjatywy i rozwiązania
Aby zmniejszyć problem e-odpadów, potrzebne są skoordynowane działania na wielu frontach:
Apple jest jednym z liderów w dziedzinie zrównoważonego rozwoju w branży technologicznej. Firma wprowadziła programy, takie jak Apple Trade In, które pozwalają klientom zwracać stare urządzenia w zamian za dodatek na zakup nowych. Ponadto Apple inwestuje w zaawansowane technologie recyklingu, takie jak robot Daisy, który potrafi rozmontować używane iPhone'y na części, aby odzyskać cenne surowce.
Aby złagodzić wpływ przemysłu IT na środowisko, proponuje się i wdraża kilka zrównoważonych praktyk oraz regulacji. Oto kilka kluczowych strategii:
Przejście na odnawialne źródła energii do zasilania centrów danych może znacznie zmniejszyć ślad węglowy przemysłu IT. Firmy takie jak Google i Amazon poczyniły znaczne inwestycje w projekty związane z odnawialnymi źródłami energii, demonstrując wykonalność i korzyści płynące z takiego podejścia.
Zachęcanie do naprawy i dłuższego użytkowania urządzeń cyfrowych może zmniejszyć zapotrzebowanie na nowe produkty, minimalizując w ten sposób wpływ na środowisko związany z produkcją i utylizacją. Inicjatywy takie jak ruch na rzecz prawa do naprawy (Right to Repair) dążą do wprowadzenia przepisów, które umożliwią konsumentom łatwą naprawę swoich urządzeń, wspierając bardziej zrównoważoną gospodarkę cyfrową.
Koncepcja zielonej nauki o danych kładzie nacisk na rozwój energooszczędnych algorytmów i zrównoważonych praktyk zarządzania danymi. Optymalizując algorytmy tak, aby wymagały mniej mocy obliczeniowej, przemysł IT może zmniejszyć swoje całkowite zużycie energii i emisję dwutlenku węgla.
Wpływ przemysłu IT na środowisko jest znaczny, obejmujący zużycie energii, wydobycie surowców i e-odpady. Jednak dzięki przyjęciu zrównoważonych praktyk i technologii możliwe jest złagodzenie tych negatywnych skutków. Przyjmując energię odnawialną w branży IT, promując naprawę urządzeń i rozwijając zieloną naukę o danych, przemysł IT może dążyć do bardziej zrównoważonej przyszłości. Ważne jest, aby zarówno konsumenci, jak i korporacje dostrzegli znaczenie ekologii cyfrowej i podjęli proaktywne kroki w celu ochrony naszego środowiska.
Izabela to Project Managerka oraz Scrum Masterka od 6 lat związana z branżą IT. Posiada doświadczenie w kierowaniu różnorodnymi projektami oraz efektywnym zarządzaniu zespołami. Jest liderem ze zdolnością do tworzenia spójnych i zaangażowanych zespołów opartych na wartościach Scrum. Bez względu na skalę projektu potrafi stworzyć dynamiczne środowisko, w którym współpraca, innowacyjność i dostarczanie wartościowych produktów są priorytetami.
