מיחשוב ירוק

שיתוף

מיחשוב ירוק (באנגלית: Green IT) הינו פעילות של תעשיית המחשבים והחומרה לייצר מחשבים בעלי טביעת רגל אקולוגית קטנה יותר. חלק ממאמץ זה נוגע לייצור מחשבים שיהיו חסכוניים באנרגיה, כדי להקטין את הוצאות האנרגיה העתידיות של ארגונים גדולים, מתוך כוונה להוריד צריכה של דלק מחצבי ופליטות של גזי חממה. נושא נוסף הוא הקטנת שימוש בכימיקלים מזהמים, ושימוש בחומרים מתכלים.

רקע

תעשיית המחשוב והתוכנה זוכה לדימוי "נקי" בדעת הקהל, לפחות בהשוואה לתעשיות מסורתיות, הנקשרות בדרך כלל בהיבט הסביבתי לשימוש מסיבי באנרגיה ומשאבים, ארובות הפולטות עשן וגורמות לזיהום אוויר ולזיהום מים ולהרס הסביבה הטבעית. הדימוי הנקי נובע כנראה מכמה סיבות:

ההשפעה הישירה של תעשיית התוכנה (להבדיל מתעשיית החומרה) היא בעלת השפעות סביבתיות פחותות לעומת תעשיות מסורתיות. התוצר של תעשיה זו היא באופן עקרוני קוד בינארי הניתן לאחסון במחשב, או על גבי כל מדיה דיגיטלית. במובן מסוים ניתן להגיד שהוא מוצר וירטואלי, ללא משקל, ללא נפח פיזי וללא השפעות סביבתית בפני עצמו. עיקר ההשקעה בייצור תוכנה הוא עבודת מתכנתים ומקצועות נלווים (מנתחי מערכות, אנשי בדיקה וכו') מחשבים ובמדינות רבות גם מיזוג אוויר. מרכיבי הייצור של תעשיה מסורתית (מפעל, פס ייצור, חומרי גלם, תהליכים פיזיקליים וכימיים, מחסנים, מלאי, פסולת, זיהום וכו') לא קיימים כאן או שהם מינימליים. עם זאת, תעשיית התוכנה יוצרת ביקושים לתעשיית החומרה - הן על ידי ייצור תוכנות מתקדמות יותר, והן על ידי שימוש ישיר במחשבים.
תעשיית החומרה, שהיא דומה יותר באופייה לתעשייה המסורתית, קיימת לרוב מחוץ למדינות העשירות. החלק של תעשיית החומרה המתקיים בישראל או במדינות עשירות אחרות הוא בדרך כלל מחקר ופיתוח, ולפעמים האינטגרציה הסופית. לרוב הייצור המסיבי של רכיבים אלקטרוניים וציוד שלם נעשה במדינות עניות, בבחינת "רחוק מהעין, רחוק מהלב". חלק גדול מהנזק הסביבתי, כמו בתעשיות רבות אחרות, מתקיים בשלב הייצור של חומרי הגלם, ושל הצ'יפים. חלק אחר מהנזק נגרם לאחר שהמחשב נזרק לאשפה ופעמים רבות מועבר למדינות עניות.
השימוש של מוצרי הצריכה של תעשיות אלו נחשב (בטעות) ללא מזיק לסביבה. ההתייחסות הסביבתית העיקרית של אנשים וארגונים שונים היא לצריכת החשמל הדרושה להפעלת הציוד - שכן היבט זה גלוי לצרכן.

השפעות סביבתיות של מחשבים

ערך מורחב – השפעות סביבתיות של מוצרי אלקטרוניקה

מחזור החיים של המוצר, קרי הייצור, השימוש והפסולת של מחשבים וציוד אלקטרוניקה, מגלה שיש להם השפעה סביבתית רחבה.

שימוש גבוה בחומרים ובאנרגיה בייצור

מאזן החומרים הדרושים ליצור מחשב (Material intensity) גבוה פי 10 יחסית לייצור מכונית או מקרר. נתון זה בעייתי במיוחד לאור העובדה שהתחלופה של המחשבים היא הרבה יותר מהירה מאשר מכוניות או מקררים.

80% מהאנרגיה הדרושה במחזור החיים של מחשב, נצרכת בתהליך הייצור וההובלה.

צריכת אנרגיה גבוהה בשימוש

צריכת האנרגיה של המחשבים ביתיים, היא גבוהה. רק דוד חשמלי עובר אותם בצריכת אנרגיה לאורך זמן. כשמדובר על מחשוב ארגוני, כמובן שעלויות האנרגיה מאמירות ככל שרשת המחשבים גדולה ומסועפת יותר.

התיישנות מהירה

קצב ההתקדמות הטכנולוגית, אי-ההתאמות המכוונות והתיישנות המתוכננת של המחשבים הציוד הנלווה מכתיבות לא רק תחלופה מהירה, אלא גם קושי גדול במחזורם. שימוש חוזר של מחשבים צורך מ-1/5 עד 1/20 מהאנרגיה הדרושה למחזור מחשב.

כתוצאה מכך, מיליוני מחשבים, מסכים וציוד היקפי אחר שיכולים להיות בהחלט שימושיים מושלכים מידי שנה לאתרי ההטמנה (הערכה של 150 מיליון מחשבים באתרי פסולת בארה"ב עד 2005).

פסולת רעילה

הפסולת האלקטרונית היא כיום בערך 2% מזרם הפסולת המוצקה בארצות הברית, והאחוז היחסי שלה רק גדל מידי שנה.

רעילות הפסולת האלקטרונית, לעומת זאת, חורגת בהרבה מהייצוג שלה בפסולת הכללית. יותר מ-1,000 כימיקלים המשומשים במהלך הייצור (ביניהם עופרת, קדמיום, וכספית, למשל), החשודים כמסרטנים או גורמי מחלות, עלולים למצוא את דרכם לאוויר, לקרקע ולמי-התהום.

שימור אנרגיה

מכל קשת הבעיות הסביבתיות שהוזכרו, המחשוב הירוק (Green IT) מתמקד בעיקר בצמצום צריכת האנרגיה על ידי המחשבים, בדרך כלל בסביבה העסקית,כלומר, במרכזי המחשוב של חברות גדולות ובמערך תחנות העבודה שלהם.

קיימות גם יוזמות של יצרני מחשבים אישיים המנסות להתמודד הן עם התשומות הבעייתיות (חומרים, כימיקלים) של הייצור והן עם בעיית השימוש החוזר של המחשבים וניסיונות לעבור לעיצוב "מעריסה לעריסה". קיימות תוכניות של חברות ענק כמו SUN Microsystem ו-Microsoft שבהם לקוחות יכולים להחזיר לחברה ציוד מיושן ללא עלות, והחברה מפרקת אותו ומנצלת מחדש את החלקים הניתנים לשימוש חוזר. מבחינת הרשויות גם קיימות יוזמות (כמו הדירקטיבה האירופית לפסולת חשמלית ואלקטרונית) הקשורות לטיפול בפסולת האלקטרונית באירופה ובארצות הברית.

בעיות האנרגיה של מרכזי מחשוב

מרכז מחשוב (Data center) בחברה הגדולה הוא המקום הפיזי שבו נמצאות רוב תשתיות המחשוב של החברה העסקית. מדובר על שרתים (כלומר מחשבים גדולים המשרתים אפליקציות ותכונות שמשתמשי הארגון צריכים), ספקי כוח, מערכות גיבוי נתונים, ציוד תקשורת ורשת וכדומה. מרכזי מחשוב בדרך כלל ממוקמים בחדרים אטומים, משיקולי הגנה על המידע (גישה פיזית מותרת רק למספר מצומצם מאוד של עובדים) ומשיקולי בקרת אקלים (ציוד זה הוא רגיש מאוד לשינויי טמפרטורה ולחות).

הציוד הקיים במרכז המחשוב דורש הרבה אנרגיה להפעלתו, ומתחמם מהר מאוד, מה שגורם בתורו לדרישה נוספת של אנרגיה לטובת הקירור.

האחראי על מרכז מחשוב על פי תפיסת המחשוב הירוק אמור לעשות מהפך תפיסתי שמתחיל מצורך תפעולי (חוסר מקום, בעיות קירור ובעיות הספקת אנרגיה), דרך הצורך הפיננסי (חיסכון בחשבון החשמל) עד לתפיסה ירוקה (רצון לתרום למאמץ הפחתת טביעת הרגל האקולוגית של החברה).

על פי ניתוחים של אנליסטים בתחום ה-IT, ב-2008, כ-50% ממרכזי המחשוב יתקשו לספק את האנרגיה והקירור הדרושים לצמיחת המערכות של הארגון, וכמעט חצי מתקציב התפעולי של יחידות התשתיות יופנה לתשלום על חשמל בלבד.

חלוקת החשמל במרכז מחשוב

33% לטובת הציוד עצמו (שרתים, נתבי רשת וכו')
34% לטובת מיזוג האוויר
33% הנותר מתחלק בין איבודי אנרגיה בממירים, בקרת לחות, תאורה, וכו'

אבל על כל וואט הנחסך בגין הקטנת הצריכה של הציוד עצמו, נחסך לפחות עוד וואט בסעיפים הנלווים (בעיקר בגין חיסכון במיזוג אוויר).

בעיות האנרגיה של תחנות העבודה

בנוסף למרכז המחשוב, ישנם הלקוחות של המערכות המתוחזקות שם, קרי, משתמשי הארגון. המשמעות של כל משתמש היא בדרך כלל מחשב שולחני או נייד נוסף, הפועל כתחנת קצה, המחוברת לרשת. האנרגיה הנצרכת על ידי מחשב בודד (בין 40 ל-100 וואט) יכולה להיראות נמוכה, עד שמכפילים אותה בכמות המשתמשים (למשל, 100 בארגון בינוני, ואולי 10,000 בארגון ענק). גם כאן, כל צמצום בצריכת האנרגיה, יכול לגרום לחיסכון גדול, הן בחשבון החשמל, הן מבחינה סביבתית.

הפתרונות המוצעים על ידי גישת המחשוב הירוק

רכישת ציוד חסכוני בחשמל: רוב הספקי המחשבים מחזיקים כיום דגמים חסכוניים בחשמל,ועם התגברות הביקוש היעילות האנרגטית של המחשבים משתפרת כל הזמן.
הטמעת מדיניות שמירת אנרגיה בארגון: למשל, קונפיגורציה של המחשבים והמסכים כך שייכבו לאחר כמה דקות ללא שימוש וכו'
תחנות קצה וירטואליות (Virtual desktops): מדובר על מחשבים אישיים קלים במיוחד, במובן הזה שמשמשות רק להעברת פיקסלים, הקשות על המקלדת ולחיצות עכבר בין השרת (בו התוכנות רצות) לבין התחנה שמולה המשתמש יושב. היות ואין כמעט חישוב בתחנה עצמה, הדרישות להספק יורדות בצורה משמעותית (עד 4 וואט לתחנה).
תחנות קצה אולטרא-רזות (Ultra Thin Clients): מחשב אישי אשר מחוברים אליו מס' מסכים, מקלדות ועכברים ושמאפשר לכל סט (מסך-מקלדת-עכבר) לעבוד באופן עצמאי לחלוטין על ידי תוכנה בשם BeTwin. תצורה זו חוסכת ברכישת מחשבים חדשים שייזרקו בסופו של דבר לאשפה ושיזהמו את מקורות המים וכן יוצרת חיסכון בחשמל.
קונסולידציה של שרתים (Server consolidation): איחוד כמה שרתים פיזיים גדולים, בשרת אחד מתקדם, המסוגל להריץ את כולם בצורה וירטואלית, כאשר כל שרת "כאילו" רץ לבד עם המשאבים הדרושים לו. השרת המאוחד הוא חסכוני בהרבה לעומת השרתים הקודמים.
יישום שינויי ארכיטקטורה בשרתים שבמרכז המחשוב (שינויים טכניים) כך שאיבוד האנרגיה יורד למינימום ההכרחי.