تاثیرات مخرب محیط زیستی اینترنت
اینترنت در دهه 60 میلادی پا به عرصه ظهور گذاشت و در اوایل دهه 90 به عموم معرفی شد. با گذشت حدود 30 سال، اینترنت به همه ابعاد زندگی بشر راه پیدا کرده است. امروزه بسیاری از فعالیت های روزمره انسان بواسطه اینترنت سریع تر، بدون نیاز به حمل و نقل شهری انجام می شود. ارائه کنندگان خدمات بر بستر اینترنت مانند بانک ها، سرویس های پرداخت، فروشگاه های اینترنتی و… علاقه بسیاری به اشاره به تاثیر مثبت خدمات اینترنتی خود بر محیط زیست دارند. بدون شک گسترش این فناوری در دنیا باعث کمک های شایانی به حفظ محیط زیست شده است، ولی ابعاد تخریبی این فناوری کمتر بررسی شده است.
مایکروسافت اخیراً یک مرکز داده در کف اقیانوس در سواحل اسکاتلند راه اندازی کرده است. این مرکز، بخشی از یک پروژه آزمایشی به نام Natick است. هدف این شرکت از اجرای پروژه Natick کاهش عوارض محیط زیستی، افزایش سرعت راه اندازی و کاهش هزینه ها اعلام شده است. از جمله دلایل راه اندازی مرکز داده در اقیانوس استفاده از آب دریا برای خنک کردن دستگاه های مستقر در آن مرکز داده است. خنک نگه داشتن مراکز داده در خشکی، چالش بسیار بزرگی است که حل آن نیاز به مصرف بالای انرژی دارد. مراکز داده مکان هایی هستند که انواع مختلف تجهیزات کامپیوتری را برای پردازش، نگهداری و ارائه خدمات مورد استفاده اینترنتی در خود جا داده اند. مراکز داده، انرژی بالایی مصرف می کنند که بخش عمده آن برای خنک نگه داشتن محل و تجهیزات مستقر در آنها صرف می شود. اینکار هر چند از مصرف انرژی خنک سازی کم می کند، اما گرمای تولید شده را به اقیانوس ها پس می دهد. در این مقاله شما می توانید با جزئیات ایده های مطرح شده آشنا شوید.
سیاهچاله های انرژی
مراکز داده به سرعت در حال تبدیل به یکی از مصرف کنندگان بزرگ انرژی روی زمین هستند. در حال حاضر حدود 2 درصد انرژی الکتریکی مصرفی در کل دنیا تنها برای خنک نگه داشتن این مراکز استفاده می شود. همین میزان الکتریسیته اگر بوسیله گاز یا زغال سنگ تولید شود، تهدید بزرگی برای محیط زیست و شکستی بزرگ در کاهش تولید و گسترش گازهای گلخانه ای است. از سوی دیگر پیش بینی می شود که میزان انرژی مصرف شده توسط مراکز داده جهانی (مخازنی برای نگهداری میلیاردها گیگابایت اطلاعات) در دهه آینده سه برابر افزایش خواهد یافت. این افزایش ضربه ای سنگین به تلاش برای محدود کردن گرمایش جهانی می زند.
از سال 2011 فعالان محیط زیست به شکل گسترده تری به این موضوع پرداخته و توجه رسانه های بزرگ به عوارض محیط زیستی مراکز داده جلب شد. با افزایش توجه به تاثیرات منفی محیط زیستی رشد ایجاد مراکز داده کار به جایی رسید که شرکت های بزرگی مانند اپل، گوگل و مایکروسافت تحت فشار عمومی قرار گرفتند. هر چند تا پیش از آن نیز این شرکت ها برای منفعت اقتصادی خود به دنبال یافتن راه های کاهش مصرف انرژی بودند، ولی با فشار عمومی مجبور به در نظر گرفتن مواردی مانند انتشار گازهای گلخانه ای و استفاده از انرژی های پاک شدند.
کمی محیط زیستی
Natick، پروژه ای که در آن مراکز داده در اقیانوس ها و دریاها قرار داده می شوند، می تواند از نظر اقتصادی به صرفه و از نظر محیط زیستی مفید باشد. این پروژه در سال 2013 و در قالب یک طرح مفهومی از سوی یکی از کارمندان این شرکت مطرح شد. قرار دادن تجهیزات الکترونیکی درون آب در ابتدا ایده هوشمندانه ای به نظر نمی رسید، ولی با این وجود یکسال بعد این طرح مورد آزمایش اولیه قرار گرفت.
در این آزمایش تنها یک سرور بسیار قوی بدون تجهیزاتی که بطور معمول در مراکز داده استفاده می شوند، درون یک کپسول استیل به طول سه متر قرار داده شده و در سواحل کالیفرنیا به آب انداخته شد. این سرور توانست به مدت 105 روز درون این کپسول سرویس دهی کند که بسیار بیشتر از پیش بینی های اولیه بود. در قدم بعدی، اولین نمونه واقعی مرکز داده زیر آبی ساخته شده توسط مایکروسافت دو ماه پیش به آب انداخته شد. این نمونه حامل یک Rack محاسباتی درون یک کپسول نیتروژنی بود که بوسیله بیش از یکصد عدد حسگر مختلف بر آن نظارت می شود. این حسگرها همه شرایط محیطی مانند رطوبت، دما، فشار، حرکت و… را پایش کرده و به مرکز رصد این پروژه ارسال می کنند.
فقط خنک نمی شود.
از نظر مایکروسافت خنک سازی و کاهش هزینه تنها مزایای در نظر گرفته شده برای این طرح نبوده و عملیاتی شدن این پروژه مزایای دیگری در پی خواهد داشت. این شرکت برآورد کرده است که بیشتر از نیمی از جمعیت دنیا در کشورهایی هستند که دارای حداقل 200 کیلومتر خط ساحلی بوده و در پهنه دریا زندگی می کنند. این راهکار می تواند باعث کاهش هزینه، ساده شدن پیاده سازی و نزدیک شدن مراکز داده به مصرف کنندگان خدمات شود. از سوی دیگر راه اندازی یک مرکز داده در خشکی بطور متوسط به یک و نیم تا سه سال زمان نیاز دارد، ولی ایجاد مرکز داده به روش گفته شده درون آب حداکثر 90 روز زمان می برد. همچنین کارشناسان طراح این پروژه معتقدند که در آینده می توان با نصب توربین روی این کپسول ها تولید برق مورد نیاز را نیز به خود آنها سپرد تا این نوع مراکز داده در حوزه انرژی نیز خودکفا شوند.
اما یکی از چالش های تجاری شدن این ایده نیاز تجهیزات به سرکشی فیزیکی است. بطور معمول تجهیزات مستقر در مراکز داده هر سه ماه یکبار بررسی و در صورت نیاز سرویس و تعمیر می شوند. هدف گذاری اولیه مایکروسافت ایجاد مرکز داده ای است که تا یکسال بدون نیاز به سرکشی در زیر آب فعالیت کند، اما هدف نهایی این پروژه بالا بردن این زمان به مدت 10 سال است که با توجه به شرایط فعلی فناوری های سخت افزاری هدفی دست نیافتنی به نظر می رسد. مایکروسافت همچنین در پی آن است که در آینده نسخه آزمایشی این کپسول ها را عرضه عمومی کند.
انرژی های نو در اینترنت
شرکت فیسبوک نیز چند سالی است که وارد کارزار انرژی های سبز شده است. این شرکت 5 سال پیش در اولین قدم خود مرکز داده ای نزدیک به قطب شمال و در شهر لولئوی سوئد راه اندازی کرد. در این مرکز فضای بیرونی هرگز گرم نخواهد شد و می توان از هوای سرد طبیعی برای خنک کردن هزاران سرور مستقر در آن استفاده کرد. همچنین این مرکز داده طوری طراحی شده است که گرمای تولید شده توسط سرورها برای گرم نگه داشتن بخش اداری و برخی اتاق ها و مکان هایی که انسان و متخصصان در آن حضور دارند، مورد استفاده قرار گیرد.
در شرکت اپل از سال 2013، بخش زیادی از انرژی الکتریکی مورد استفاده مراکز داده و بیشتر ادارات، با انرژی های تجدیدپذیر تامین می شود. به عنوان مثال، اطراف مرکز داده های Maiden، از چهارصد هزار متر مربع پنل های انرژی خورشیدی پوشیده شده است. این پنل ها قادر به تولید سالانه 42 میلیون کیلووات ساعت انرژی الکتریکی هستند. این مقدار پاسخگوی 60 درصد از مصرف این مرکز داده بوده و مابقی آن از طریق نیروگاه های نزدیک به آن تامین می شود. شرکت اپل به دنبال ایجاد شرایطی است تا بطور کامل نسبت به انرژی الکتریکی بی نیاز شده و به خودکفایی برسد.
با این وجود حرکت شرکت های بزرگ اینترنتی به سمت سبز شدن، کافی نبوده و پژوهشگران نسبت به روند افزایش مصرف انرژی و آثار مخرب آن در دهه های آینده هشدار می دهند.
رد پای کربنی استفاده از اینترنت
به مقیاسی از مقدار خروجی دی اکسید کربن و متانول مربوط به یک جمعیت، سیستم یا فعالیت مشخص؛ رد پای کربنی گفته می شود. استفاده از اینترنت همانند همه فعالیت هایی که از انرژی الکتریکی استفاده می کنند، باعث به جا گذاشتن رد پای کربنی می شود. محاسبه میزان کربن تولید شده برای هیچ فعالیتی آسان نیست و همیشه در پژوهش ها سعی بر دقیق شدن برآوردها است. محاسبه رد پای کربنی اینترنت نیز کار بسیار پیچیده ای است. تعداد دقیق کامپیوترها و سرورها و تجهیزاتی که برای سرویس دهی و استفاده از اینترنت استفاده می شوند، مشخص نیست و تنها می توان به برآوردهای تقریبی اکتفا کرد. همچنین میزان محاسبه میزان دی اکسید کربن تولید شده برای قرار دادن یک محتوا در اینترنت حتی به شکل تقریبی غیر قابل برآورد است. همچنین با توجه به گسترده بودن کامپیوترها در سراسر دنیا، نمی توان ایده ای در مورد روش تولید انرژی الکتریکی مورد استفاده آنها داشت.
نقطه شروع برای برآورد رد پای کربنی اینترنت؛ هر چند به شکل خام و تقریبی، بهترین نقطه شروع محاسبه کربن تولید شده توسط مراکز داده است. بر اساس پژوهش های موسسه Gartner حدود یک چهارم از انرژی الکتریکی مصرفی در صنعت فناوری اطلاعات توسط مراکز داده مصرف می شود. این میزان مصرف معادل 0.8 درصد دی اکسید کربن تولیدی جهان در یکسال است. این موسسه با فرض اینکه نیمی از فعالیت های کامپیوترهای شخصی و تلفن های هوشمند به استفاده از اینترنت اختصاص پیدا می کند، نتیجه گیری کرده که می توان اینترنت را مسئول تولید یک درصد از CO2 تولیدی در سال جهان دانست. یعنی اینترنت سالانه حدود 300 میلیون تن دی اکسید کربن وارد جو زمین می کند. این میزان برابر دی اکسید کربن حاصل از سوزاندن گاز، نفت و زغال سنگ یک سال کشورهایی مانند ترکیه و لهستان و نصف تولید سالانه کشور انگلستان است.
رده بندی کربنی
فیسبوک با مشخص کردن منابع تولید کننده انرژی مورد استفاده اش اقدام به محاسبه دقیق میزان رد پای کربنی این شرکت و کاربرانش کرده است. بر اساس گزارش هایی که فیسبوک منتشر کرده است. این شرکت در سال 2012 تنها 19 درصد از انرژی مورد نیاز خود را از منابع پاک و تجدیدپذیر تامین می کرد. این عدد در سال 2016 به 43 درصد افزایش پیدا کرده است. بر اساس برنامه ریزی اعلام شده توسط این شرکت، فیسبوک قصد دارد سهم انرژی های پاک را تا انتهای سال 2018 به 50 درصد برساند.
این شرکت ادعا می کند که در سال 2016 مسئول تولید حدود 718 هزار تن کربن بوده است. 28 درصد کربن تولیدی دفترها و فعالیت های تجاری و 72 درصد متعلق به مراکز داده این شرکت در سراسر جهان بوده است. با بررسی آمار منتشر شده می توان نتیجه گرفت که به ازای هر کدام از یک میلیارد و هشتاد و شش میلیون نفر عضو این شبکه اجتماعی در سال 2016، سالانه حدود 299 گرم گاز CO2 تولید شده است. این میزان کمتر رد پای کربنی تولید شده برای یک فنجان متوسط شیر قهوه (340) و یا یک فنجان چای (355 گرم) است.
در گزارشی که صلح سبز در سال 2017 منتشر کرد، عنوان شد که تماشای آنلاین فیلم و ویدئو تاثیرات بسیار مخربی برای محیط زیست به بار آورده است. در این گزارش مصرف انرژی 9 شرکت بزرگ نمایش آنلاین ویدئو بر اساس شفافیت میزان مصرف انرژی، استفاده از منابع تجدیدپذیر، بهره وری انرژی، برنامه کاهش استفاده از منابع فسیلی، سرمایه گذاری در انرژی های تجدیدپذیر و فاکتورهای دیگر مورد بررسی قرار گرفت و به آن نمره داده شد. در این گزارش تنها سرویس یوتیوب با 56 درصد استفاده از انرژی های تجدیدپذیر موفق به دریافت نمره A شد. شرکت نتفلیکس بزرگترین ارائه دهنده خدمات ویدئو آنلاین در جهان با بیش از یکصد میلیون کاربر و حدود 135 میلیون ساعت ویدئو نمایش در روز تنها به کسب نمره D اکتفا کرد. علت کسب نمره ضعیف توسط این شرکت عدم انتشار گزارش منظم از منابع تولید انرژی و عدم اعلام تعهد عمومی به کاهش استفاده از منابع کثیف انرژی اعلام شد.
انتقال مراکز داده به مناطق خنک طبیعی مثل کف دریا و نزدیکی های قطب راهکار جدیدی برای حل مسئله گرمای این مراکز است، اما مشکل کلی این مراکز در مصرف انرژی، تولید گرما در زمین و گازهای گلخانه ای را حل نمی کند.
منابع
مقاله علمی و آموزشی «تاثیرات مخرب محیط زیستی اینترنت»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه علمی پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا مقاله مهیار علیزاده در مجله دانشمند، به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.
