De IT-sector investeert in groene computermodules en apparaten door het gebruik van gevaarlijke materialen te verminderen en het recyclingproces van elektronische en digitale modules te versnellen. Green computing, ook wel groene IT of duurzame IT genoemd, omvat het gebruik van verantwoord geproduceerde grondstoffen, het verminderen van elektronisch afval en het bevorderen van ecologische duurzaamheid met behulp van duurzame bronnen.

Wat is groen computeren?

Green computing is het gebruik van computerapparatuur, -systemen en -bronnen op een ecologisch verantwoorde manier. Het is een studie en onderzoek naar het ontwikkelen, ontwerpen, engineeren, vervaardigen, gebruiken en weggooien van computermodules en apparaten om milieurisico's en vervuiling te minimaliseren.

Groen computergebruik is een cruciaal front voor de klimaatverandering

Groen computergebruik kan een aanzienlijk gunstig effect hebben op het milieu. Volgens IBM is tussen de 1.8 en 3.9 procent van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen toe te schrijven aan informatie- en communicatietechnologie (ICT)-bedrijven. Bovendien nemen datacenters elk jaar 3% van het wereldwijde energieverbruik voor hun rekening - een stijging van 100% in de afgelopen tien jaar.

Volgens een rapport gepubliceerd door de Association for Computing Machinery, "De energiebehoeften en koolstofemissies van computers en de hele ICT-sector moeten drastisch worden verminderd als de klimaatverandering op tijd moet worden afgeremd om catastrofale milieuschade te voorkomen."

In de wereld van vandaag wordt alles, van de kleinste microchip tot het grootste datacenter, belast met een koolstofprijskaartje, en groen computergebruik heeft tot doel die kosten te verlagen. Ontwikkelaars zijn betrokken bij groene computers en bedrijven, organisaties, overheden en individuen die de technologie gebruiken. Green computing is een breed onderwerp dat een verscheidenheid aan beslissingen op elk niveau omvat, van massale gegevens centra die een energiebesparend beleid implementeren voor personen die ervoor kiezen geen schermbeveiliging op hun apparaten te gebruiken.

De belangrijkste onderwerpen en initiatieven van Green computing zijn als volgt:

• Energieverbruik: Het elektriciteitsverbruik van computers en hun randapparatuur minimaliseren en op een milieuvriendelijke manier gebruiken.
• Groene verwijdering: Het weggooien en recyclen van ongewenste computerapparatuur.
• Groene ontwikkeling en ontwerp: Ontwerp en ontwikkeling van energiezuinige computers, servers, printers, projectoren en andere digitale apparaten. Gebruik van technologieën voor het oogsten van energie in de computerindustrie.
• Groene productie: Recycling van elektronische componenten en modules tijdens de fabricage van computers en hun randapparatuur. Het minimaliseren van afval tijdens de productie om de milieu-impact van deze activiteiten te verminderen.

De evolutie van groene computers

In 1992 lanceerde de United States Environmental Protection Agency (EPA) de Energy Star-programma energie-efficiëntie te stimuleren en te prijzen. Het programma is de inspiratie voor het wijdverbreide gebruik van de slaapstand in de IT, en het heeft geleid tot verschillende andere inspanningen om groen computergebruik te promoten. Er zijn veel niet-Energy Star-gecertificeerde apparaten beschikbaar, die mogelijk minder kosten dan hun Energy Star-tegenhangers. Hoewel deze producten in eerste instantie goedkoper kunnen zijn om te kopen, is het mogelijk dat er op de lange termijn niet wordt bespaard op energierekeningen vanwege verschillen in de mogelijkheden voor energiebeheer.

De stroom die wordt verbruikt om computers te laten draaien, wordt geschat op $ 250 miljard per jaar, waarvan minder dan 15% aan computers. De rest is verspild stationair draaien, niet gebruikt voor computergebruik. De belangrijkste reden voor: CO2-emissie is de verbruikte energie; daarom is de energie die wordt bespaard op computerhardware en computergebruik gelijk aan tonnen COXNUMX-emissies die elk jaar worden voorkomen.

Het Energy Star-programma, een gecontroleerd etiketteringsinitiatief om energie-efficiëntie aan te moedigen en te erkennen, is in het leven geroepen door het Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA). Het Energy Star-label heeft meer dan 75 verschillende productcategorieën, huizen, commerciële constructies en industriële installaties gecertificeerd. Het initiatief heeft ook geleid tot het wijdverbreide gebruik van de slaapmodus onder gebruikers van gadgets.

Organisaties worden ook gemotiveerd door belangrijke financiële redenen om hun stroomverbruik te verminderen 

Elektronica is een van de meest energie-intensieve industrieën en recyclinginspanningen hebben beperkt succes gehad. In samenwerking met de Global Electronics Council heeft de Environmental Protection Agency de Electronic Product Environmental Assessment Tool (EPEAT) ontwikkeld om het milieu te verbeteren duurzaamheid. EPEAT is een productregister dat de milieuprestaties van artikelen beoordeelt, zoals gebruikte materialen, uitstoot van broeikasgassen door transport, levensduur van producten, energieverbruik en beheer aan het einde van hun levensduur.

Vóór green computing gaf de IT-sector de voorkeur aan het produceren van kleinere en snellere apparaten in plaats van het verbeteren van de duurzaamheid of het verminderen van emissies. Op locatie fysieke servers en hardware zijn gekoppeld aan conventioneel computergebruik, terwijl cloudcomputing wordt geassocieerd met een milieuvriendelijkere benadering die prioriteit geeft aan efficiëntie.

Er zijn verschillende initiatieven aan de gang om de normen voor groene computers te verhogen door middel van industriële maatregelen. Er zijn ook verschillende certificeringen. De Green500 is een sublijst van de Top500, die supercomputers en hun toepassingen vermeldt. De Green500 rangschikt supercomputers op basis van hun efficiëntie in gebruik. De Transaction Processing Performance Council (TCP) is een non-profitorganisatie die normen voor de prestaties van transactieverwerking promoot. SPECPower ontwikkelt ook benchmarks voor single- en multi-node servers om de efficiëntie te verhogen.

Beproefde en geteste groene computerbenaderingen

Complexe IT-systemen zijn afhankelijk van een gecompliceerde combinatie van mensen, netwerken en hardware. Groene computeroplossingen moeten rekening houden met het plezier van de eindgebruiker, organisatorische veranderingen, naleving van de regelgeving en het rendement op investering (ROI). Bedrijven worden ook gemotiveerd door belangrijke financiële redenen om hun stroomverbruik te verminderen. Het volgende is een lijst van de meest populaire groene computerinitiatieven en benaderingen van vandaag:

recycling

Door computers te recyclen in plaats van ze weg te gooien, wordt voorkomen dat gevaarlijke materialen zoals lood, kwik en zeswaardig chroom op de vuilstort terechtkomen. Het bespaart ook energie en emissies door het vervangen van apparatuur die moet worden geproduceerd. Computers die hun nut hebben overleefd, kunnen opnieuw worden gebruikt, aan verschillende goede doelen worden geschonken of met winst worden verkocht. Veel organisaties hebben onlangs echter minimale systeemvereisten opgelegd aan gedoneerde bronnen. Bovendien laten bepaalde bedrijven en openbare recyclingcentra toe dat oude apparatuur wordt geborgen en gerecycled.

Computers, printercartridges, papier en batterijen kunnen allemaal worden gerecycled. Veel van deze strategieën hebben nadelen: computers die via recyclingschijven worden ingezameld, worden vaak naar ontwikkelingslanden gestuurd waar de milieunormen minder streng zijn dan in Noord-Amerika en Europa. Volgens de Silicon Valley Toxics Coalition wordt 80% van het post-consumer e-waste dat voor recycling wordt ingezameld, naar het buitenland gestuurd naar landen als China en Pakistan.

Het recyclen van oude computers vormt ook een aanzienlijke bedreiging voor de privacy. De verouderde opslagapparaten bevatten nog steeds gevoelige informatie, zoals e-mails, wachtwoorden en creditcardnummers, die eenvoudig kunnen worden hersteld door een gratis programma op internet te downloaden. Het verwijderen van een bestand verwijdert het niet van de harde schijf; in plaats daarvan worden de gegevens alleen ontoegankelijk. Gebruikers moeten de harde schijven van een computer fysiek verwijderen of opslaan voordat ze worden gerecycled om ervoor te zorgen dat ze worden vernietigd en niet worden gestolen. Geautoriseerde hardware-recyclingorganisaties accepteren computerapparatuur voor recycling en ondertekenen een geheimhoudingsverklaring voor de gegevens die erop kunnen worden gevonden.

Productlevensduur

Gartner stelt dat het fabricageproces van een pc 70% van de natuurlijke hulpbronnen verbruikt die tijdens de levenscyclus van een pc worden verbruikt. De LCA van een desktop die eerder dit jaar door Fujitsu werd gepubliceerd, toonde aan dat fabricage en end-of-life verantwoordelijk zijn voor het grootste deel van de ecologische voetafdruk van het apparaat. Het verlengen van de levensduur van apparatuur is meestal de belangrijkste bijdrage aan milieuvriendelijk computergebruik.

Gartner adviseert ook om te focussen op de levensduur van het product, inclusief upgradebaarheid en modulariteit. Volgens een ander onderzoek heeft het vervaardigen van een nieuwe pc een aanzienlijk grotere ecologische voetafdruk dan het vervaardigen van een nieuwe RAM-module om een ​​bestaande te upgraden.

Ontwerp van datacenter

Datacenters verbruiken een aanzienlijke hoeveelheid energie, 250 TWh in 2020, goed voor 1% van het wereldwijde energieverbruik. Volgens een onderzoek van Greenpeace vertegenwoordigen datacenters 21% van het elektriciteitsverbruik van de IT-sector, wat neerkomt op ongeveer 382 miljard kWh per jaar. Het Amerikaanse ministerie van Energie schat dat datacenterfaciliteiten 200 keer meer energie verbruiken dan kantoren.

De energiezuinige datacenterontwerpen zijn gericht op alle energiegebruikselementen van een datacenter, inclusief de IT-apparatuur, HVAC-apparatuur (verwarming, ventilatie en airconditioning) en zelfs de locatie, het ontwerp en de constructie van het gebouw. Het Amerikaanse ministerie van Energie identificeert vijf belangrijke gebieden voor best practices voor het ontwerpen van datacenters:

• Informatietechnologie (IT) systemen
• Milieu omstandigheden
• Luchtbeheer
• Koelsystemen
• Elektrische systemen

Elektrische opwekking en recycling van afvalwarmte ter plaatse zijn voorbeelden van energie-efficiënte ontwerpoplossingen die worden aanbevolen door het Amerikaanse ministerie van Energie in zijn 2012 'Green Building Standards'. Moderne datacenterontwerpen zijn milieuvriendelijk. Ze helpen de ruimte van een datacenter beter te benutten, de prestaties en efficiëntie te verbeteren en de koelingskosten te verlagen.

Hulpbronnen en algoritmische efficiëntie

De efficiëntie van algoritmen is van invloed op het aantal computerbronnen dat nodig is voor een bepaalde computerfunctie, en er zijn verschillende compromissen in efficiëntie bij het programmeren. Het aantal bronnen dat door een specifieke taak wordt verbruikt, kan aanzienlijk afnemen wanneer het algoritme verandert van een langzaam (bijvoorbeeld lineair) zoekalgoritme naar een snelle (bijvoorbeeld gehashte of geïndexeerde) zoektechniek.

Het toepassen van algoritmen kan gegevens naar datacenters leiden met lagere energiekosten. Een algoritme voor energietoewijzing, ontwikkeld door MIT, Carnegie Mellon University en Akamai, is getest en er is aangetoond dat het het verkeer naar de locatie met de laagste energiekosten leidt.

De onderzoekers schatten dat klanten met hun voorgestelde techniek tot 40% besparen op de energierekening. Deze methode vermindert echter niet de hoeveelheid verbruikte energie; het verlaagt alleen de kosten voor het bedrijf dat het gebruikt. Desalniettemin kan een vergelijkbare aanpak worden gebruikt om bezoekers naar de opgewekte energie te sturen die milieuvriendelijker of efficiënter is. Dit is ook gedaan om het energieverbruik te verminderen door mensen weg te leiden van datacenters met hoge temperaturen, waardoor computers kunnen uitschakelen en airconditioning kunnen vermijden.

Er kunnen grotere serverfaciliteiten worden gebouwd waar energie en ruimte zowel goedkoper als gemakkelijk beschikbaar zijn. Lokale beschikbaarheid van hernieuwbare elektriciteit, een klimaat waarin buitenlucht kan worden gebruikt om te koelen of om ze te plaatsen in gebieden waar de warmte die ze produceren voor andere doeleinden kan worden gebruikt, kan van invloed zijn op beslissingen over groene vestigingen.

Cloud-, edge- en fog-computing

De belangrijkste IT-problemen in verband met groen computergebruik - energieverbruik en gebruik van hulpbronnen - worden aangepakt door cloud computing. Virtualisatie, dynamische provisioning-omgevingen, multi-tenancy en groene datacentertechnieken helpen cloudcomputing allemaal om de COXNUMX-uitstoot en het energieverbruik te verminderen.

Door bepaalde on-premises applicaties in de cloud te hosten, kunnen middelgrote en grote ondernemingen hun directe energieverbruik met respectievelijk 30% en 90% verminderen. Een voorbeeld is online winkelen, waarbij individuen artikelen en diensten via internet kunnen kopen zonder te reizen of benzine te gebruiken om een ​​fysieke winkel te bezoeken, waardoor de uitstoot van broeikasgassen als gevolg van transport wordt verminderd.

Het implementeren van innovatieve technologieën zoals edge- en fog-computing kan het energieverbruik helpen verminderen. Met deze tools kan de berekening dichter bij het gebruik worden gedistribueerd, waardoor de energiekosten van het netwerk worden verlaagd. Door het aantal datacenters te verminderen, wordt bovendien het energieverbruik voor zaken als koeling en onderhoud verminderd.

Hybride werk

Bij groene computerinitiatieven worden teleconferentie- en telepresence-technologieën vaak gebruikt bij werken op afstand. De voordelen zijn talrijk; meer werkgeluk, lagere CO23-uitstoot veroorzaakt door reizen en grotere winstmarges door verminderde kantoorruimte, warmte, verlichting en andere overheadkosten. Besparingen kunnen aanzienlijk zijn; Het gemiddelde jaarlijkse energieverbruik van kantoorgebouwen is meer dan 70 kilowattuur per vierkante meter, inclusief verwarming, airconditioning en verlichting, die XNUMX% van alle verbruikte energie uitmaken. Andere maatregelen, zoals hotelwezen, verminderen de hoeveelheid ruimte die werknemers innemen wanneer ze deze niet gebruiken. Deze aanpak werkt goed met verschillende beroepen, zoals verkoop, advies en buitendienst.

Door het bestaande Ethernet-koper te delen, minimaliseert gedecentraliseerde VoIP (VoIP) de telefonie-infrastructuur. Hot desking is nu beter mogelijk dankzij de mobiliteit van VoIP en telefoonextensies. Wifi verbruikt 4 tot 10 keer minder stroom dan 4G.

Hoe kunnen eindgebruikers bijdragen aan groen computergebruik?

Hoewel het duidelijk is dat grote bedrijven en de overheid het voortouw nemen op het gebied van groene computers vanwege hun enorme energieverbruik, kunt u ook een belangrijke bijdrage leveren aan duurzaamheid. De impact kan aanzienlijk zijn wanneer veel mensen gebruikmaken van functies zoals de slaapstand of de slaapstand.

Wat de gadget ook is, het gebruik van energiebesparende functies, zoals het dimmen van de helderheid van het scherm of het 's nachts uitschakelen van apparaten, bespaart elektriciteit. Andere energiebesparende methoden zijn onder meer het uitschakelen van computers aan het einde van de dag en het alleen aan laten staan ​​van randapparatuur zoals luidsprekers of printers wanneer ze worden gebruikt. Door printercartridges bij te vullen in plaats van nieuwe te kopen, worden hulpbronnen bespaard, en het kopen van opgeknapte apparatuur in plaats van gloednieuwe vermindert de schade aan het milieu. De veilige verwijdering van elektronische apparatuur verbetert de duurzaamheid en biedt tegelijkertijd beveiligingsvoordelen.

U moet voor elke uit te voeren taak de meest efficiënte technologie kiezen, net zoals inkoopafdelingen dat doen. Als een notebook of laptop dezelfde taken kan uitvoeren als een desktopcomputer terwijl hij minder energie verbruikt, kies dan voor het energiezuinigere apparaat. Energy Star-classificaties zijn een handige indicator voor het selecteren van nieuwe apparatuur voor thuis of op kantoor.