Zelené výpočty představují ekologicky šetrný přístup k práci s počítači. Jde o využívání počítačů, výpočetních zařízení a IT zdrojů s důrazem na minimalizaci spotřeby energie a zodpovědnou likvidaci komponent, čímž se chrání naše životní prostředí.
O této problematice by se dalo mluvit hodně, ale další detaily si ponechám pro další část.
Na začátek si ujasněme, proč se vůbec bavíme o zeleném výpočtu.
Vzpomínáte si na to, jak Leonardo di Caprio otevřeně hovořil o klimatických změnách a ochraně životního prostředí? Pokud ne, doporučuji nahlédnout na jeho profil na Instagramu.
Stejně jako on se tisíce dalších lidí zabývají stejnými problémy: stoupající hladina moří, tání ledovců, přírodní katastrofy jako hurikány a tsunami ohrožující životy, šíření lesních požárů, poškozování ozonové vrstvy a výčet by mohl pokračovat.
To vše jsou devastující dopady klimatických změn a zhoršujícího se stavu životního prostředí. Lidská činnost vyčerpává přírodní zdroje, uvolňuje skleníkové plyny, kácí lesy a znečišťuje půdu, vodu i vzduch.
Počítače se staly nedílnou součástí našeho každodenního života, od dětí po seniory. Nicméně, od jejich výroby až po použití a likvidaci, mají negativní dopad na životní prostředí. Spotřebovávají velké množství energie, produkují oxid uhličitý a nesprávná likvidace nebo recyklace způsobuje znečištění.
Právě zde vstupují na scénu zelené výpočty, známé též jako zelené IT. Jde o snahu omezit nebo snížit škodlivé dopady výpočetní techniky a zavést ekologicky šetrné postupy do našeho každodenního používání.
V tomto článku se budeme podrobněji věnovat zelenému výpočtu, jeho výzvám a přínosům, a také tomu, jak jej můžete implementovat i na individuální úrovni.
Tak pojďme na to! 😎
Co přesně je Green Computing?
Zelené výpočty jsou přístupem k trvale udržitelnému využívání informačních technologií. Zahrnují výrobu, návrh, likvidaci a efektivní používání počítačů a souvisejících zdrojů s minimálním, ideálně žádným, negativním dopadem na životní prostředí.
Tento udržitelný přístup napomáhá šetřit elektrickou energii a minimalizuje teplo generované počítači. Zároveň chrání životní prostředí před nebezpečnými materiály a jejich dopady.
Zelené výpočty se zaměřují na:
- Energetickou účinnost a regulaci spotřeby
- Využívání ekologicky šetrného hardwaru a softwaru
- Minimalizaci používání nebezpečných látek
- Recyklaci materiálů
- Prodloužení životnosti produktů
Je to účinná strategie ke snížení uhlíkové stopy, kterou zanechávají IT systémy. Využití informačních a komunikačních technologií (ICT) podporuje růst odvětví ovlivňujících emise uhlíku. Zelené výpočty navíc využívají technologie a strategie pro snížení plýtvání energií.
Ekologické výpočty jsou navíc klíčové pro všechny typy systémů, od rozsáhlých datových center až po kapesní zařízení. Napomáhají vytvářet trvale udržitelný obchodní model, zvyšují povědomí a podporují ekologické iniciativy s cílem vybudovat lepší budoucnost.
Zelené výpočty: Příklady
Obnovitelné zdroje energie jsou skvělým příkladem zeleného výpočtu. Patří sem:
- Solární energie
- Geotermální energie
- Větrná energie
- Vodní energie
Tyto zdroje energie pocházejí z přírody, jako je sluneční světlo, zemské teplo, vítr a voda. Jsou volně dostupné a nevytvářejí velké znečištění, proto se energie z nich získaná nazývá také čistá energie.
Aplikace zeleného výpočtu
- Propojené vytápění a osvětlení: Využití propojených zařízení pro vytápění a osvětlení (prostřednictvím IoT), jako jsou chytré termostaty a LED technologie, je na vzestupu. To pomáhá snížit spotřebu energie, protože je lze snadno ovládat pomocí mobilní aplikace.
- Elektromobily: Namísto vyčerpávání fosilních paliv, jako je ropa, mohou vozidla využívat elektřinu. Tato aplikace zeleného výpočtu je velmi žádaná, což se odráží v nabídce mnoha výrobců, jako jsou Toyota, Tesla a další.
- Datová centra: Datová centra spotřebovávají obrovské množství energie a jejich údržba je nákladná. Přední světoví technologičtí giganti, jako je Google, Amazon a Apple, se snaží budovat energeticky úsporná datová centra s minimálním dopadem na životní prostředí i s nízkými náklady.
- Alternativní energie: Velké technologické firmy nyní začleňují alternativní zdroje energie, jako je větrná a solární, pro napájení svých datových center.
- Recyklační zařízení: Počítače, mobilní telefony a další elektronika obsahují škodlivé chemikálie, vzácné kovy a další nebezpečné látky. Jejich masová výroba je problematická, proto se firmy zaměřily na recyklaci těchto odpadů.
Mezi další aplikace zeleného výpočtu patří bezdrátové sítě, cloud computing, edge computing, paralelní výpočty a další.
Jak vznikl koncept Green Computing?
Dřívější počítače byly mohutné a spotřebovávaly mnohem více energie. Jejich ovládání vyžadovalo také hodně času. Spotřebovávaly energii i v nečinnosti, protože nebyl k dispozici režim spánku/hibernace ani efektivní správa energie.
Tato výzva vedla k vytvoření programu Energy Star v roce 1992 americkou agenturou pro ochranu životního prostředí (EPA). Cílem programu Energy Star je rozpoznávat a propagovat energeticky efektivní monitory, ekologická zařízení a další technologie pro řízení klimatu. Tento program byl základem pro to, čemu dnes říkáme „Green Computing“.
Ve stejné době se začal rozšiřovat režim spánku napříč spotřební elektronikou. Uživatelé mohli aktivovat režim spánku v případě nečinnosti. Výsledkem byla vyšší úspora energie a snížení emisí uhlíku.
Švédská společnost TCO Development navíc iniciovala program certifikace TCO, který popularizoval CRT monitory s nízkými elektrickými a magnetickými emisemi. Program se dále rozšířil o kritéria pro používání nebezpečných látek, spotřebu energie a ergonomii.
Proč je Green Computing důležitý?
Počítače se staly nedílnou součástí života moderní generace. Šetří náš čas i námahu a usnadňují život. Nicméně, spotřebovávají značné množství energie, produkují teplo a mají i další negativní dopady na životní prostředí.
- Vysoká spotřeba energie počítačů a dalších elektronických zařízení ovlivňuje naše životní prostředí a vyčerpává vodu, vzduch a půdu. To má za následek změny klimatu, toxicitu vzduchu, kyselé deště a další.
- Zvyšující se emise škodlivých skleníkových plynů, jako je oxid uhličitý, vedou ke znečištění a zhoršování životního prostředí. To má za následek globální oteplování a klimatické změny.
- Počítače a jejich periferie, datová centra, síťová zařízení a další produkují velké množství oxidu uhličitého. Některé části počítačů navíc nejsou biologicky rozložitelné ani recyklovatelné.
- Výroba počítačových produktů zahrnuje toxické chemikálie pro protipožární ochranu, elektrickou izolaci a pájení. Dlouhodobé vystavení těmto chemickým výparům může mít za následek potraty, rakovinu a další zdravotní problémy.
- Nesprávná likvidace těchto zařízení může být škodlivá pro životní prostředí, protože obsahují nebezpečné chemikálie a materiály, jako je olovo, kadmium, rtuť a další.
Toto je volání o pomoc. A zelené výpočty jsou cestou, jak snížit tyto škodlivé dopady a podpořit praxi ekologicky odpovědného využívání informačních technologií.
Výhody a nevýhody zeleného výpočtu
Stejně jako všechno ostatní, má i zelené výpočty své výhody a nevýhody. Nejprve se podíváme na jeho silné stránky.
Výhody 👍
- Zelené výpočty kladou důraz na nízkou spotřebu energie, čímž pomáhají snižovat spotřebu fosilních paliv a emise skleníkových plynů.
- Zaměřují se na snížení produkce tepla z počítačů a elektronických zařízení, a tím pomáhají chránit životní prostředí.
- Podporují efektivní využívání přírodních zdrojů a jejich ochranu.
- Tento přístup klade důraz na používání netoxických látek, čímž se snižují zdravotní rizika.
- Zelené výpočty podporují recyklaci a opětovné použití materiálů, což snižuje množství elektronického odpadu a znečištění půdy.
- Jsou nákladově efektivní, protože vyžadují méně energie a chlazení.
- Implementace zelených výpočtů nás činí odpovědnými za životní prostředí a posouvá nás k udržitelné budoucnosti.
Výzvy 👊
Každý koncept přináší své vlastní výzvy, které je potřeba překonat. I když se zdá, že zelené výpočty jsou průlomové, existují problémy, kterým společnosti čelí při jejich zavádění. Některé z výzev spojených se zelenými výpočty jsou:
- Kvůli nedostatku zájmu a silné konkurenci na trhu se společnosti tomuto posunu brání. Myšlenkové vedení a vzdělávání lidí o nebezpečích může zvýšit povědomí a pomoci s přijetím ekologicky šetrných metod.
- Časté technologické změny mohou vést k nejistotě v rozhodování o dalším postupu.
- Počáteční náklady na implementaci zelených výpočtů jsou vysoké.
- O zelených výpočtech je k dispozici méně informací a existuje velký rozdíl v porozumění mezi koncovými uživateli, odborníky a společnostmi.
- Společnosti se obtížně rozhodují kvůli roztříštěným datům. Musí vynaložit více úsilí na shromažďování a analýzu dat a dospět k závěru, že jimi používaná metoda je šetrná k životnímu prostředí, ale zároveň zisková pro jejich podnikání.
Jak může společnost implementovat Green Computing?
IT systémy zahrnují lidi, hardware, software a sítě. Chcete-li tedy implementovat zelené výpočty, musíte se zaměřit na každý z těchto aspektů. Vámi poskytované řešení by mělo rovněž brát v úvahu spokojenost koncových uživatelů, soulad s předpisy, řádnou správu a solidní návratnost investic.
Zde je několik strategií, které může IT společnost i jiné firmy uplatnit, aby implementovaly zelené výpočty:
Prodloužení životnosti produktu
Implementace zelených výpočtů vyžaduje, abyste zajistili, že produkty budou mít delší životnost, abyste omezili elektronický odpad a nemuseli vyrábět nové. Také byste měli klást důraz na vytváření a používání produktů s modularitou a rozšiřitelností. Díky tomu lze namísto výroby celého systému vyrábět a vyměňovat jen malé moduly nebo díly, čímž se systém aktualizuje.
Návrh serveru
Datová centra spotřebovávají významnou část celkové energie na světě, přibližně 100–200krát více než běžné kancelářské budovy. Datová centra mohou implementovat zelené výpočty pro návrh energeticky efektivních datových center. Je nutné se zaměřit na všechny aspekty využití energie, od IT zařízení, klimatizačních zařízení, vytápění, chlazení a ventilace až po konfiguraci a umístění budovy.
Společnosti se musí zaměřit na osvědčené postupy pro navrhování ekologických datových center v různých oblastech, jako jsou IT systémy, elektrické systémy, chladicí systémy, podmínky prostředí, řízení vzduchu, recyklace odpadního tepla a výroba elektřiny na místě. Návrh musí současně optimalizovat využití prostoru, efektivitu a výkon datových center.
Optimalizace softwaru
Nejlepšími způsoby, jak optimalizovat software a jeho nasazení, jsou:
- Virtualizace: Jde o proces abstrakce nebo rozdělení počítačových zdrojů, jako jsou procesory, úložiště, paměť atd., do virtuálních počítačů nebo virtuálních strojů (VM). Zde běží dvě nebo více virtuálních instancí na jediném fyzickém systému. Pomáhá šetřit systémové zdroje, protože eliminuje potřebu nového hardwaru a snižuje spotřebu energie a chlazení. Snižuje také potřebu vyrábět více hardwaru. Virtualizace pomáhá efektivně distribuovat práci, takže servery nespotřebovávají energii, pokud nejsou využívány. Buď běží, nebo jsou v režimu spánku. Protože je tato technologie energeticky úsporná, nabízí mnoho poskytovatelů služeb softwarové balíčky pro virtuální výpočetní techniku.
- Vytváření efektivních algoritmů: Efektivní algoritmy mohou ovlivnit množství zdrojů potřebných pro výpočetní funkci. Změny algoritmů, například zrychlení vyhledávacího algoritmu, mohou podstatně snížit využití zdrojů. IT společnosti se proto musí ujistit, že programátoři píší lepší a efektivnější kód.
- Strategické přidělování zdrojů: IT týmy mohou pomocí algoritmů přesměrovávat data do datového centra s levnější dostupnou elektřinou. Tím se šetří náklady. Podobně mohou také přesměrovávat provoz mimo datové centrum s vyšší teplotou. To jim umožňuje vypnout systémy a vyhnout se klimatizaci a zároveň snížit spotřebu energie.
- Použití terminálových serverů: Terminálové servery jsou servery nebo hardwarová zařízení, která poskytují terminály, jako jsou počítače, chytré telefony, tablety, tiskárny a další, které sdílejí společné připojení k terminálovému serveru. Používání terminálových serverů eliminuje potřebu, aby terminály měly vlastní síťové rozhraní, modem nebo kartu. Implementací terminálových serverů můžete ušetřit spotřebu energie i náklady.
Správa napájení
Efektivní správa napájení je klíčovým krokem k zeleným výpočtům. A každá společnost, bez ohledu na velikost, může tento princip implementovat a chránit tak životní prostředí.
Existuje otevřený průmyslový standard, nazývaný Advanced Configuration & Power Interface (ACPI), který umožňuje systémům automaticky vypínat své komponenty, jako jsou pevné disky a monitory, po určité době nečinnosti.
Systémy můžete také hibernovat, kdy se většina jejich součástí, jako je RAM a CPU, vypne. Některé programy navíc umožňují ručně upravit napětí procesoru, čímž se snižuje spotřeba elektřiny i produkce tepla.
Pevné disky s malým formátem kolem 2,5 palce navíc spotřebovávají méně energie než větší disky na gigabajt. SSD disky (Solid-State Drive) také ukládají data do DRAM nebo flash paměti. Protože nemají žádné pohyblivé části, spotřebovávají ještě méně energie.
IT společnosti musí řídit napájení i v GPU, které patří mezi největší spotřebitele energie v počítačích. Využívejte energeticky efektivní způsoby, jako je například použití sdíleného terminálu namísto samostatné grafické karty, klienta pro sdílení plochy a další. Můžete také využít video výstup na základní desce, nebo zvolit GPU, které spotřebovává méně energie v nečinnosti.
Recyklace materiálu
Dalším skvělým způsobem, jak implementovat zelené výpočty, je recyklace materiálů v počítačových zařízeních. Tím zabráníte tomu, aby se škodlivé látky jako rtuť, olovo, kadmium a další dostaly na skládky. Některá zařízení můžete také vyměnit místo toho, abyste je vyráběli znovu, čímž snížíte emise a ušetříte energii.
Kromě toho mohou IT společnosti opětovně využít nebo darovat počítače, které již nepoužívají, neziskovým organizacím a charitativním sdružením. Recyklují se také části zastaralých systémů a spotřebního materiálu, jako je papír, baterie a náplně do tiskáren. Při recyklaci starých počítačů je však potřeba dbát na ochranu osobních údajů, protože mohou obsahovat data předchozích uživatelů, která je potřeba před recyklací zničit.
Cloud, Edge a Paralelní výpočty
Cloud computing pomáhá IT společnostem osvojovat si zelené výpočty tím, že řeší problémy, jako je spotřeba zdrojů a energie. Přístupy jako virtualizace, energeticky efektivní datová centra, multi-tenancy (sdílení zdrojů více uživateli) a další umožňují cloud computingu snížit spotřebu energie i emise uhlíku. Využití cloud computingu eliminuje potřebu vlastnit energeticky náročná datová centra.
Edge computing navíc umožňuje přerozdělit výpočetní procesy do blízkosti uživatelů, čímž se snižují náklady. Umožňuje mít menší datová centra, kde je i údržba z hlediska spotřeby energie a nákladů nižší.
Paralelní výpočty podobně pomáhají snižovat spotřebu energie, protože více menších výpočtů nebo funkcí může běžet současně na více procesorech, které interagují prostřednictvím sdílené paměti, namísto toho, aby běžely na samostatném hardwaru, který by spotřebovával více energie.
Telekomunikace
Práce na dálku je stále populárnější, zejména po vypuknutí pandemie covid-19. Implementace telekonferencí a práce odkudkoli přináší mnoho výhod, například snížení emisí z cestování, pohodlí pro pracovníky a vyšší ziskové marže díky nízké údržbě kanceláře.
Několik tipů, jak implementovat ekologickou práci s počítačem
Zelené výpočty jsou iniciativou, kterou by měli přijmout všichni jednotlivci. Ať už pracujete ve firmě, vlastníte společnost, nebo pracujete samostatně, můžete přijmout určité postupy na podporu této iniciativy.
Zde je několik tipů, kterými se můžete řídit při implementaci a propagaci zelených výpočtů:
- Používejte produkty s označením Energy Star, protože spotřebovávají méně energie a jsou vyráběny v souladu s koncepty zelených výpočtů.
- Pokud počítač nepoužíváte, vypněte jej, abyste šetřili energii.
- Pokud si chcete odpočinout, ale nechcete počítač vypínat, můžete jej přepnout do režimu spánku, abyste šetřili energii.
- Vybírejte energeticky úsporné displeje, jako jsou OLED, které mají nižší spotřebu energie, šetří životnost baterie a jsou šetrné k vašim očím.
- Používejte tmavé motivy nebo tmavý režim, protože vyžadují méně energie.
- Snažte se nepoužívat spořiče obrazovky, protože spotřebovávají energii i když je systém nečinný.
- Snižte jas monitoru, protože vysoký jas vyžaduje více energie.
- Zkuste místo CRT monitorů používat LED, abyste ušetřili energii a snížili emise uhlíku.
- Elektronický odpad likvidujte bezpečně, protože počítačová zařízení obsahují nebezpečné materiály, které znečišťují životní prostředí. Tyto materiály vyžadují likvidaci ve specializovaných laboratořích.
- Používejte inkousty s nízkým obsahem VOC (těkavých organických látek), energeticky úsporné tiskárny, recyklovaný papír a repasované inkoustové kazety. Kdykoli je to možné, snažte se také omezit používání papíru.
- Namísto HDD nakupujte energeticky úsporné komponenty, jako jsou SSD.
- Používejte e-maily pro běžnou komunikaci místo faxu.
- Implementujte Voice over Internet Protocol nebo VoIP, abyste snížili množství kovového odpadu a omezili kabelovou infrastrukturu.
- Umožněte svým zaměstnancům pracovat z domova, kdykoli je to možné, protože dojíždění do práce vede k vyšší spotřebě paliva.
- Nakupujte online, pokud je to možné, namísto chození do obchodů, což ušetří palivo ve vašem vozidle.
- Spolupracujte se společnostmi, které také implementují zelené výpočty. Pomůže to změnit způsob myšlení a podpoří ekologickou práci s počítačem.
- Používejte obnovitelné zdroje energie ve svých datových centrech.
- Zaveďte strategickou správu napájení v celé organizaci, včetně IT týmu pro řádnou správu zařízení, sběr dat a spotřebu energie.
- Rozšiřte povědomí o zelených výpočtech ve vaší organizaci i mimo ni.
Závěrem 👩🏫
Globální oteplování a změna klimatu patří v současnosti k hlavním problémům. Znečištění roste na zemi, ve vodě i ve vzduchu. Zelené výpočty představují účinný přístup, který může pomoci zmírnit tyto obavy o životní prostředí. Dokážou řešit problémy jako jsou emise skleníkových plynů, rostoucí množství odpadu, spalování fosilních paliv, vyčerpávání přírodních zdrojů a další.
Proto by společnosti i jednotlivci měli převzít zodpovědnost za maximální snížení spotřeby energie a zároveň zavádět ekologické postupy pro provoz i likvidaci odpadu.
Pamatujte tedy na tři R – snižovat, znovu používat a recyklovat – a buďte součástí této skvělé iniciativy, zelených výpočtů, a motivujte i ostatní, abyste společně vybudovali udržitelnou budoucnost.