Introdução à computação ecológica para um futuro sustentável

A computação verde é uma abordagem ecológica da computação. Envolve o uso de computadores, dispositivos de computação e recursos de TI com energia mínima e descarte de peças de forma adequada para proteger nosso ambiente.

Há muito a acrescentar a isso, mas vou guardá-lo para a próxima seção.

Para começar, vamos entender por que estamos falando de computação verde.

Você já viu Leonardo di Caprio levantando a voz sobre mudanças climáticas e preservação ambiental? Caso contrário, verifique o perfil do Instagram dele.

Como ele, milhares de pessoas estão preocupadas com as mesmas questões, como o nível da água começando a subir, as geleiras derretendo, calamidades naturais como furacões e tsunamis colocando vidas em perigo, incêndios florestais se espalhando, a camada de ozônio diminuindo e a lista é interminável.

Todos esses são os efeitos devastadores das mudanças climáticas e da degradação ambiental. As atividades humanas estão esgotando os recursos naturais, emitindo gases de efeito estufa, derrubando florestas e poluindo a terra, a água e o ar.

Dito isto, os computadores são parte integrante da nossa vida quotidiana, desde as crianças aos idosos. Mas eles também são prejudiciais ao meio ambiente desde sua fabricação até o uso e descarte. Eles consomem muita energia e emitem dióxido de carbono, e se você não os descartar adequadamente ou reciclar, eles causam poluição.

É aqui que a TI verde da computação verde entra em cena. É um esforço para reduzir ou limitar os impactos nocivos da computação e implementar meios ecologicamente corretos no uso diário.

Neste artigo, discutirei a computação verde em detalhes, cobrirei os desafios e benefícios e como você pode implementar a computação verde mesmo em um nível individual.

Vamos começar!

O que é computação verde?

A computação verde é uma abordagem para o uso ambientalmente sustentável da computação. Envolve fabricar, projetar, descartar e usar computadores e recursos relacionados de forma eficaz e eficiente, com efeitos negativos mínimos ou inexistentes no meio ambiente.

Essa abordagem sustentável ajuda a economizar eletricidade e garante que os computadores gerem menos calor. Também ajuda a proteger o meio ambiente de materiais perigosos e seus impactos.

A Computação Verde visa:

• Eficiência energética e gerenciamento de energia
• Usando hardware e software ecológicos
• Minimizar o uso de substâncias perigosas
• Materiais de reciclagem
• Aumento da vida útil dos produtos

É uma estratégia eficaz para reduzir as pegadas de carbono que os sistemas de TI deixam. O uso de tecnologias de informação e comunicação (TIC) ajuda a aumentar os segmentos que afetam a emissão de carbono. Além disso, a computação verde aplica tecnologias e estratégias de gerenciamento para reduzir o desperdício de energia.

Além disso, a computação ecológica é vital para todas as classes de sistemas, desde grandes centros de dados até sistemas portáteis. Ajuda a criar um processo de negócios sustentável, disseminando a consciência e executando iniciativas ambientais para construir um futuro melhor.

Computação Verde: Exemplos

Uma fonte renovável de energia pode ser um excelente exemplo de computação verde. Inclui:

• Energia solar
• Energia geotérmica
• Energia eólica
• hidroeletricidade

Essas fontes de energia são geradas a partir da natureza, como luz solar, terra, vento e chuva. Eles estão disponíveis gratuitamente e não geram muita poluição, então a energia aproveitada deles também é chamada de energia limpa.

Aplicações da Computação Verde

• Aquecimento e iluminação conectados: O uso de dispositivos conectados para aquecimento e iluminação (através da IoT), como termostatos inteligentes e tecnologias LED, está aumentando. Isso ajuda a reduzir o consumo de energia, pois você pode controlá-los facilmente com um aplicativo.
• Veículos elétricos: Em vez de esgotar os combustíveis fósseis como o petróleo, os veículos agora podem usar eletricidade para carros. E esta aplicação de computação verde está em alta demanda nos dias de hoje, o que explica por que tantas opções estão disponíveis de diferentes fabricantes, como Toyota, Tesla, etc.
• Centros de dados: Os datacenters consomem muita energia e mantê-los é uma sobrecarga. Os maiores gigantes da tecnologia do mundo, como Google, Amazone Appleesforçar-se para construir centros de dados energeticamente eficientes com impacto ambiental e custo mínimos.
• Energia alternativa: As grandes empresas de tecnologia estão agora implantando fontes alternativas de energia, como energia eólica, energia solar etc., para abastecer seus data centers.
• Dispositivos de reciclagem: Computadores, telefones celulares e outros dispositivos eletrônicos contêm produtos químicos nocivos, metais raros e outros enfeites. Fabricá-los em grande escala é perigoso, e é por isso que as empresas começaram a reciclar esses resíduos.

Outros usos do deslocamento ecológico são redes sem fio, computação em nuvem, computação de ponta computação paralela e muito mais.

Como surgiu a computação verde?

Os computadores antigos eram enormes e consumiam muito mais energia. Demorou uma quantidade significativa de tempo para gerenciá-los também. Eles sempre consumiam energia, mesmo que estivessem ociosos, porque não havia modo de suspensão/hibernação ou gerenciamento de energia para economizar energia.

Esse desafio resultou na criação de um programa inovador – Energy Star em 1992 pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA). O programa Energy Star visa reconhecer e promover monitores energeticamente eficientes, dispositivos ecológicos e outras tecnologias de controle climático. Isso levou à fundação do que hoje chamamos de “computação verde”.

Ao mesmo tempo, o modo de suspensão surgiu e se espalhou pelos eletrônicos de consumo. Isso possibilitou aos usuários ativar o modo de suspensão em caso de inatividade. Como resultado, a economia de energia aumentou enquanto reduzia as emissões de carbono.

Além disso, a TCO Development – uma empresa sueca – iniciou um programa certificado pela TCO para popularizar CRT baixas emissões elétricas e magnéticas dos computadores. Além disso, o programa foi ampliado para incorporar critérios sobre o uso de substâncias perigosas, consumo de energia e ergonomia.

Por que a computação ecológica é importante?

Os computadores tornaram-se uma parte inseparável da geração moderna. Isso economiza nosso tempo e esforço e torna a vida mais fácil. Mas também consome energia significativa, gera calor e tem vários outros impactos negativos no meio ambiente.

• Devido ao alto consumo de energia, computadores e outros dispositivos eletrônicos impactam nosso meio ambiente e esgotam a água, o ar e a terra. Consequentemente, traz mudanças climáticas, toxicidade do ar, chuva ácida, etc.
• As crescentes emissões de gases nocivos do efeito estufa, como o dióxido de carbono, resultam em poluição e deterioram o meio ambiente. Aumenta o aquecimento global e as mudanças climáticas.
• Computadores e seus periféricos, centros de dados, dispositivos de rede, etc., produzem dióxido de carbono em abundância. Além disso, algumas partes de um computador não são biodegradáveis ​​ou recicláveis.
• A fabricação de produtos de informática envolve produtos químicos tóxicos para proteção contra incêndio, isolamento elétrico e soldagem. A exposição a esses vapores químicos por um período prolongado pode causar abortos espontâneos, câncer, etc.
• O descarte inadequado desses dispositivos pode ser prejudicial ao meio ambiente, pois contêm certos produtos químicos e materiais perigosos, como chumbo, cádmio, mercúrio etc.

Este é um grito de socorro. E a computação verde é uma forma de reduzir esses impactos nocivos e incentivar a prática da computação ambientalmente responsável.

Vantagens e Desvantagens da Computação Verde

Tal como acontece com outras coisas, a computação verde também tem vantagens e desvantagens. Vamos ver suas vantagens primeiro.

Vantagens

• Como a computação ecológica enfatiza o baixo consumo de energia, ela ajuda a reduzir a utilização de combustíveis fósseis e as emissões de gases do efeito estufa.
• O objetivo é reduzir a geração de calor de computadores e dispositivos eletrônicos para proteger o meio ambiente.
• Promove o uso efetivo dos recursos naturais e sua preservação.
• Essa abordagem enfatiza que o uso de substâncias não tóxicas reduz os riscos à saúde.
• A computação verde incentiva a reciclagem e a reutilização de materiais para reduzir o lixo eletrônico e, portanto, diminuir a poluição do solo.
• É econômico, pois envolve menos necessidades de energia e refrigeração.
• A implementação da computação ecológica nos torna responsáveis ​​pelo meio ambiente e por liderar um futuro sustentável.

Desafios

Cada conceito vem com desafios inerentes que as pessoas precisam superar. Embora a computação verde pareça um avanço, há problemas que as empresas enfrentam ao implementá-la. Alguns dos desafios da computação verde são:

• Devido à falta de preocupação e à grande concorrência do mercado, as empresas resistem a essa mudança. Consequentemente, todos têm que sofrer o impacto. A liderança de pensamento e a educação das pessoas sobre os perigos podem aumentar a conscientização e a adaptação a formas ecológicas.
• Mudanças frequentes de tecnologia podem confundi-los para decidir como proceder.
• O custo inicial para implementar a computação verde é alto.
• Há menos informações disponíveis sobre computação verde e há uma grande diferença de entendimento entre usuários finais, profissionais e empresas.
• As empresas têm dificuldade em tomar decisões devido aos dados fragmentados. Eles devem se esforçar mais para coletar e analisar dados e concluir que o método que usam é favorável ao meio ambiente, mas lucrativo para seus negócios.

Como uma empresa pode adotar a Computação Verde?

Os sistemas de TI envolvem pessoas, hardware, software e redes. Portanto, se você deseja aplicar a computação verde, deve cobrir cada um deles. A solução que você fornece também deve abordar a satisfação do usuário final, conformidade regulamentar, gerenciamento adequado e um retorno decente do investimento.

Aqui estão algumas das técnicas que uma empresa de TI e outras empresas podem seguir para adotar a computação verde:

Aumento da vida útil do produto

A aplicação da computação verde precisa de você para garantir que os produtos tenham uma vida útil mais longa para limitar o lixo eletrônico e evitar a necessidade de fabricar mais. Você também pode enfatizar a construção ou uso de produtos com modularidade e capacidade de atualização. Como resultado, pequenos módulos ou peças podem ser fabricados e substituídos para atualizar o sistema em vez de fabricar o sistema como um todo.

Projeto do Servidor

Centros de dados consomem uma quantidade significativa de energia total em todo o mundo, cerca de 100-200 vezes mais do que edifícios de escritórios comuns. Os datacenters podem implementar computação ecológica para projetar datacenters com eficiência energética. Deve abordar todos os aspectos da utilização de energia, desde dispositivos e equipamentos de TI para ar condicionado, aquecimento, resfriamento e ventilação até a constrição e localização do edifício.

As empresas devem se concentrar nas melhores práticas para projetar centros de dados ecológicos em diferentes áreas, como sistemas de TI, sistemas elétricos, sistemas de refrigeração, condições ambientais, gerenciamento de ar, reciclagem de calor residual e geração elétrica no local. Ao mesmo tempo, o projeto deve otimizar o uso do espaço, a eficácia e o desempenho dos data centers.

Software de Otimização

As melhores maneiras de otimizar o software e implantá-lo são:

• Virtualização: Refere-se ao processo de abstrair ou dividir os recursos do computador, como processadores, armazenamento, memória, etc., em computadores virtuais ou máquinas virtuais (VMs). Aqui, duas ou mais instâncias virtuais são executadas em um único sistema físico robusto. Ele ajuda a conservar os recursos do sistema, eliminando a necessidade de hardware original e reduzindo o resfriamento e o consumo de energia. Também reduz a necessidade de fabricar mais hardware. A virtualização ajuda a distribuir o trabalho de forma eficaz para que os servidores não consumam energia quando não estiverem em uso. Eles estão em execução ou no modo de suspensão. Como essa tecnologia economiza energia, muitos provedores de serviços estão oferecendo pacotes de software para habilitar a computação virtual.
• Criando algoritmos eficientes: Algoritmos eficientes podem ser um dos fatores que influenciam o número de recursos necessários para uma função de computação. Mudanças de algoritmo, por exemplo, tornando um algoritmo de busca mais rápido, podem ajudar a reduzir substancialmente a utilização de recursos. Portanto, as empresas de TI devem garantir que os programadores escrevam códigos melhores e mais eficientes.
• Alocando recursos estrategicamente: As equipes de TI podem usar algoritmos para rotear dados para um data center com eletricidade mais barata disponível. Ele economiza o custo. Da mesma forma, eles também podem direcionar o tráfego para longe de um data center que tenha um clima mais quente. Essa abordagem permite que eles desliguem os sistemas e evitem o ar condicionado, reduzindo o uso de energia.
• Usando servidores de terminal: Servidores de terminal são servidores ou dispositivos de hardware que fornecem terminais como PCs, smartphones, tablets, impressoras, etc., que compartilham uma conexão comum com o servidor de terminal. O uso de servidores de terminal elimina a necessidade de os terminais terem uma interface de rede, modem ou placa própria. Se você implementar servidores de terminal, poderá economizar no consumo de energia e também nos custos.

Gerenciamento de energia

O gerenciamento eficaz de energia é um grande passo em direção à computação verde. E cada empresa, não importa quão grande ou pequena, pode implementar isso e proteger o meio ambiente.

Dito isso, existe um padrão aberto da indústria chamado Advanced Configuration & Power Interface (ACPI), que permite que os sistemas desliguem seus componentes, como discos rígidos e monitores, automaticamente após determinados períodos de inatividade.

Você também pode hibernar os sistemas quando a maioria de seus componentes, como RAM e CPU, desligar. Além disso, alguns programas permitem ajustar manualmente as tensões da CPU, reduzindo o consumo de eletricidade e a geração de calor.

Além disso, as unidades de disco rígido com um fator de forma pequeno de cerca de 2,5 polegadas consomem menos energia do que as unidades maiores por gigabyte. Além disso, unidades de estado sólido (SSDs) armazenam dados em DRAM ou memória flash. Como não possuem partes móveis, consomem ainda menos energia.

Além disso, as empresas de TI devem gerenciar o poder em GPUs – um dos maiores consumidores de energia em computadores. Use maneiras eficientes de energia, como não usar placas de vídeo em vez de um terminal compartilhado, cliente de compartilhamento de área de trabalho, etc. Você também pode utilizar os resultados de vídeo da placa-mãe ou escolher uma GPU que consuma menos energia quando ociosa.

Reciclagem de Materiais

Outra maneira excelente de adotar a computação verde é reciclar materiais em dispositivos de computação. Isso evitará que substâncias nocivas como mercúrio, chumbo, cádmio, etc., cheguem aos aterros sanitários. Você também pode substituir alguns equipamentos, em vez de fabricá-los novamente, reduzindo as emissões e economizando energia.

Além disso, as empresas de TI podem redirecionar ou doar computadores que não usam mais para organizações sem fins lucrativos e instituições de caridade. Além disso, peças de sistemas obsoletos e suprimentos como papel, baterias e cartuchos de impressora são reciclados. No entanto, deve-se ter cuidado ao reciclar computadores antigos devido a questões de privacidade, pois eles podem conter alguns dados de usuários anteriores que precisam ser destruídos antes da reciclagem.

Computação em Nuvem, Edge e Paralela

computação em nuvem ajuda as empresas de TI a adotar a computação verde, abordando questões como consumo de recursos e uso de energia. As abordagens como virtualização, data centers com eficiência energética, multilocação, etc., permitem computação em nuvem para reduzir o consumo de energia e as emissões de carbono. O uso da computação em nuvem elimina a necessidade de ter centros de dados que consomem muita energia.

Além disso, a computação de borda permite redistribuir a computação perto dos usuários para reduzir os custos. Permite ter data centers menores, onde a manutenção também é menor em termos de consumo de energia e custo.

A computação paralela, da mesma forma, ajuda a reduzir o consumo de energia, pois vários cálculos ou funções de pequeno porte podem ser executados simultaneamente em vários processadores que interagem por meio de memória compartilhada, em vez de serem executados em hardware separado, consumindo mais energia.

Teletrabalho

Trabalho remoto está subindo alto, especialmente após o surto de covid-19. A implementação da teleconferência e o trabalho de qualquer lugar trazem muitos benefícios, como emissões reduzidas de viagens, conveniência dos funcionários e margens de lucro mais altas devido à baixa manutenção do escritório.

Algumas dicas para adotar a computação ecológica

A computação verde é uma iniciativa que todos devem acolher como indivíduos. Quer você esteja trabalhando em uma empresa, seja dono de uma empresa ou trabalhando sozinho, você pode adotar algumas práticas para apoiar essa iniciativa.

Aqui estão algumas dicas que você pode seguir para implementar e promover a computação verde:

• Use produtos com o selo Energy Star porque eles consomem menos energia e são fabricados com conceitos de computação verde.
• Quando não estiver usando o computador, desligue-o para economizar energia.
• Se você quiser fazer uma pausa, mas não desligar o computador, pode colocá-lo no modo de suspensão para economizar energia.
• Opte por telas com baixo consumo de energia, como OLEDs, que consomem pouca energia, economizam a vida útil da bateria e são fáceis de ver.
• Use temas escuros ou modo escuro, pois requer menos energia.
• Tente não usar protetores de tela, pois eles consomem energia quando o sistema está ocioso.
• Reduza o brilho do monitor, pois o alto brilho precisa de mais energia.
• Tente usar monitores LED em vez de CRT para economizar energia e reduzir as emissões de carbono.
• Descarte o lixo eletrônico com segurança, pois os dispositivos de computação possuem materiais perigosos para poluir o meio ambiente. Tais materiais precisam de descarte formal em laboratórios.
• Use tintas de baixo VOC, impressoras com baixo consumo de energia, papel reciclado e cartuchos de tinta remanufaturados. Você também pode ficar sem papel sempre que puder.
• Compre componentes com baixo consumo de energia, como SSDs em vez de HDDs.
• Use e-mails como sua comunicação principal em vez de fax.
• Implemente Voz sobre Protocolo de Internet ou VoIP para reduzir desperdícios metálicos e infraestrutura de fiação
• Permita que seus funcionários trabalhem em casa sempre que possível, pois o deslocamento para o trabalho leva a um maior consumo de combustível.
• Compre on-line, se possível, em vez de ir às lojas queimando combustível em seu veículo.
• Tente fazer parceria com empresas que também adotam a computação ecológica, e não o contrário. Isso ajudará a mudar a mentalidade e promover a computação verde.
• Use energia renovável em seus data centers.
• Crie gerenciamento estratégico de energia em toda a sua organização, incluindo a equipe de TI para gerenciamento adequado de dispositivos, coleta de dados e consumo de energia.
• Divulgue a conscientização sobre computação verde dentro e fora de sua organização

Palavras Finais ‍

O aquecimento global e as mudanças climáticas são algumas das principais preocupações da atualidade. O nível de poluição está aumentando em toda a terra, água e ar. Para isso, a computação verde é uma abordagem eficaz que pode ajudar a reduzir essas preocupações ambientais. Pode abordar questões como emissões de gases de efeito estufa, aumento da quantidade de resíduos, queima de combustíveis fósseis, exaustão de recursos naturais, etc.

É por isso que empresas e indivíduos devem ser responsáveis ​​por reduzir ao máximo o consumo de energia, implementando métodos ecologicamente corretos para executar suas operações e descartar resíduos.

Portanto, lembre-se dos três R’s – reduzir, reutilizar e reciclar, e faça parte desta maravilhosa iniciativa – Green Computing e motive outras pessoas a fazerem o mesmo para construir um futuro sustentável juntos.