Den digitale teknologis miljøpåvirkninger i Europa.

Indhold:

  • Digitalt i Europa
    • Den digitale teknologi er tungere end menneskeheden og har kolossale miljøpåvirkninger
    • De underminerende misforståelser
    • Reducer antallet af enheder, og brug udstyr, der holder længere samt sikre at der sker genbrug
    • Noter og kilder
  • Miljøproblemer relateret til 5G
    • Definitioner
    • Hovedbegreber
    • Miljøproblemer relateret til 5G
    • 5G: En løftestang til at nå målene om at reducere miljøpåvirkninger?
    • 5G: En hindring for at nå målene om at reducere miljøpåvirkninger?
  • Ekspertens synspunkt
  • Konklusion
  • Anbefalinger til en digital udvikling, der er kompatibel med Green Deal
  • Noter, kilder og henvisninger

Digitalt i Europa:

En tilgang til miljøpåvirkninger gennem livscyklusanalyse. En vurdering af den digitale teknologis miljøpåvirkninger i Europa.

Digital teknologi står for 40 % af en europæers årlige bæredygtige drivhusgasbudget.

Den omfattende undersøgelse fra 2021 (1), udarbejdet af GreenIT.fr-kollektivet (2) og NegaOctet-konsortiet (3) på vegne af den europæiske parlamentariske gruppe af De Grønne / ALE, (4) viser, at de 571 millioner tons råmaterialer, der bruges til digital teknologi i Europa hvert år, svarer til massen af 9, 2 milliarder mennesker.

Den digitale teknologi er tungere end menneskeheden og har kolossale miljøpåvirkninger

Undersøgelsen tog hensyn til 12 påvirkninger på miljøet lige fra global opvarmning (GWP) til forbruget af abiotiske ressourcer (ADP), (5) herunder primært energiforbrug (PED) men også forsuring af vandet og jorden (Acid).
Hvis vi rapporterer den overordnede effekt på individ niveau for 2 nøgleindikatorer, er vores individuelle digitale fodaftryk langt fra ubetydeligt:

  • Forbruget af abiotiske ressourcer: 5.760 tons antimonækvivalent, (6) dvs. 26.000 kg udgravet jord/år/europæisk (71 kg pr. dag);
  • Global opvarmning: 185 millioner tons CO2-ækvivalent, eller 1870 km/år/europæisk (5 kg pr. dag).

Virkningerne vedrører hovedsagelig fremstillingen af udstyr:

  • 40 %. Forbruget af ressourcer tegner sig for 40 % af miljøpåvirkningerne: 23 % for metaller og 17 % for fossile brændstoffer, primært til fremstilling af enheder (tv, computere, smartphones). “Forbruget af ressourcer er den mest repræsentative indikator for miljøpåvirkningerne af digital teknologi” angiver Lorraine de Montenay, medlem af GreenIT.fr-kollektivet og projektleder og medforfatter af undersøgelsen. “Vi forventede ikke så høj en andel for denne indikator. Disse påvirkninger er direkte forbundet med multiplikationen og diversificeringen af de mange digitale enheder, der understøtter os i vores daglige liv,” tilføjer hun.
  • 40 % af det årlige bæredygtige drivhusgasbudget for en europæer. “Drivhusgasemissioner (GHG) forbundet med vores daglige brug af digital teknologi repræsenterer 40 % af vores årlige bæredygtige budget. Det er fuldstændig ude af proportioner i forhold til Paris-aftalerne, bemærker Frédéric Bordage, grundlægger af GreenIT.fr og medforfatter af undersøgelsen. “Hvis vi vil holde os under 1,5 ° C af global opvarmning, må vi under ingen omstændigheder forbruge så meget digitalt i Europa med så korte levetider,” analyserer han.

De underminerende misforståelser 

Ud over at give det første pålidelige billede af virkningerne af den digitale teknologi i europæisk skala, hjælper denne undersøgelse også med audfordre visse misforståelser for at identificere effektive løsninger:

  • Det er ikke den kendsgerning, at man bruger sin enhed, der har den største effekt, men snarere det at producere en ny: Størstedelen af påvirkningerne sker i fremstillingsfasen (54 %) før ibrugtagning af udstyret (44 %). “Det viser, hvor vigtigt det er at forsinke fornyelsen af udstyr så meget som muligt, at reparere det, at give det et nyt liv og sikre, at softwareopdateringer tillader at ældre enheder kan fortsætte med at fungere,” minder Lorraine de Montenay om.
  • Påvirkningerne kommer hovedsageligt fra brugerudstyr og ikke fra computercentre: 71 % af miljøpåvirkningerne kommer fra digitale terminaler: TV, computere, smartphones, tilsluttede enheder mv.
  • Smartphones er langt bagefter fjernsynet, som alene tegner sig for 14 % af den digitale effekt. “Dette er mere end alle virkningerne af netværk i Europa!” perspektivere Etienne Lees Perasso, ekspert fra LCIE CODDE Bureau Veritas, medlem af NegaOctet-konsortiet og medforfatter af undersøgelsen. “Denne konstatering er ikke overraskende, når vi ved, at der er 1 fjernsyn til 2 europæere, og at størrelsen på skærmene konstant øges,” forklarer han.

Reducer antallet af enheder, og brug udstyr, der holder længere samt sikre, at der sker genbrug

Forfatterne afslutter konsekvensstudiet ved at analysere specifikke emner såsom kunstig intelligens, rebound-effekten i digital teknologi, cloud computing, cirkulær økonomi, 5G, autonome elektriske køretøjer osv. Baseret på interviews med eksperter på tværs af Europa, fremføres yderligere analyser til enkle og effektive anbefalinger for alle digitale og mere detaljerede for hvert undersøgt emne.

En europæisk tilgang er afgørende for at opnå en grøn og bæredygtig digital økonomi. Vi håber, at denne undersøgelse vil være med til at lægge evidensgrundlaget for de presserende politiske beslutninger, som vi skal tage for at imødekomme vores tids udfordringer,” sagde David Cormand, Les Verts / ALE MEP.

1. Reducer antallet af enheder
Reducer antallet af enheder: favoriser køb af renoverede enheder, reparer dine enheder, stil altid spørgsmålet “har jeg virkelig brug for det?.” Saml dit udstyr: favoriser udstyr som en schweizisk hærkniv frem for masser af forskelligt udstyr, del udstyr, lej i stedet for at købe; Økodesign: gør økodesign af det digitale udstyr og tjenester obligatorisk.

2. Udstyr, der holder længere
Reducer forældelsen af hardware: tilskynd til genbrug af brugt udstyr, tilskynd til tilgængelighed af reservedele, sæt en tidslinje og mål for udvikling af en digital industri til reparation af udstyr; Reducer forældelsen af software: adskil systematisk compliance versus komfortopdateringer, giv teknisk support i mindst 5 år, garanti i mindst 5 år, sikre at complianceopdateringer ikke forringer enhedens ydeevne.

3. Masser af genbrug
Overvåg og professionaliser genbrugsindustrien, så enhver europæer kan købe en renoveret enhed med lige så stor tillid og garanti som en ny enhed.

Noter og kilder:

Noter

Rapporten findes her på engelsk:
https://www.greenit.fr/wp-content/uploads/2021/12/EU-Study-LCA-7-DEC-EN.pdf
Metodologisk appendix:
https://www.greenit.fr/wp-content/uploads/2021/12/EU-Study-Appendices-to-the-LCA-EN.pdf
BAG TALLENE: Forståelse af miljøpåvirkningerne af IKT og hvordan der skal handles:
https://www.greenit.fr/wp-content/uploads/2021/12/EU-Study-Final-Behind-the-figures-EN_compressed.pdf

Kilder:

1) GreenIT.fr, Digital teknologi i Europa: en tilgang til miljøpåvirkninger gennem livscyklusanalyse (NumE 2021), december 2021. Undersøgelsen blev bestilt af den europæiske parlamentariske gruppe af De Grønne/ALE og blev udført med højeste niveau af gennemsigtighed. Overholder de mest krævende standarder på verdensplan, den overholder især ISO 14040-44 livscyklusvurderingsstandarder og har været genstand for en kritisk gennemgang af en uafhængig tredjepart.
https://www.greenit.fr/le-numerique-en-europe-une-approche-des-impacts-environnementaux-par-lanalyse-du-cycle-de-vie/
2) https://www.greenit.fr/
3) https://www.greenit.fr/tag/NegaOctet/
4) https://www.greens-efa.eu/fr/
5) Abiotiske ressourcer er ressourcer, der ikke lever. Disse ressourcer falder ind i den større kategori af naturressourcer, der forekommer naturligt i miljøet og ikke skabes eller produceres af mennesker eller menneskelig aktivitet. Menneskelig udtømning af abiotiske ressourcer, såsom vand, jord og mineraler, er en kilde til bekymring for mennesker, da disse ressourcer kun besværligt kan genopfyldes og bruges med en hastighed, der ikke kan erstattes naturligt.
6) Antimon er et sølvhvidt, sprødt metal med lavt smeltepunkt, og det anvendes blandt andet til at give legeringer øget hårdhed. Såvel grundstoffet som dets forbindelser er giftige.

Miljøproblemer relateret til 5G

Afsnittet om 5G er et af casestudierne fra rapporten ’Behind the figures: understanding the environmental impacts of ICT and taking action’ (GreenIT.fr. 2021). (I)

Resumé af casestudiet

Casestudiet har til formål at udforske 5G, et nyt og komplekst teknologiemne, hvor miljøpåvirkninger stadig er svære at måle. Formålet med er at hjælpe beslutningstagere og borgere til bedre at forstå, hvad 5G er, og hvad vi allerede ved om de potentielle fordele og omkostninger ved 5G set fra et miljømæssigt perspektiv. Det er ikke et spørgsmål om at være pro eller con-5G, men at give et øjebliksbillede af de potentielle miljøpåvirkninger vedrørende IKT-økosystemet, som det i øjeblikket er kendt.
Da 5G-udrulning i øjeblikket er i gang, er det svært at få et præcist perspektiv på denne teknologi: Litteraturen er kreativ om potentialet af 5G til underholdning og fritid, men vi har ikke fundet nogen tilgængelige livscyklusvurderinger, der giver indsigt i de direkte miljøpåvirkninger af netværket og tilhørende enheder. Dette casestudie viser, at miljøpåvirkningerne af 5G kan være af forskellig art:

  1. For det første dem, der er relateret til antallet af mobilnetværksantenner, der skal installeres, hvilket forventes at være omkring tre gange højere end for 4G for at opnå den samme dækning;
  2. For det andet dem, der er relateret til 5G-enheder, ikke kun med en stigning i smartphone-fornyelsesrater, men også implementeringen af ​​milliarder af tilsluttede enheder;
  3. For det tredje dem, der er relateret til den efterfølgende eksplosion af databrug.

Vores anbefalingssektion vil informere om den overordnede tankegang om 5G sammenlignet med andre netværk for at se, hvordan man kan løse netværks- og IKT-miljøspørgsmål bedre ved at afveje såvel miljømæssige hensyn som social accept, økonomiske perspektiver og europæisk suverænitet. (I)

Nøgledata for omfanget af Internet of Things.

Definitioner

Hvad er 5G?

5G er 5. generation af mobiltelefoni. Den er designet til at opnå høj båndbredde ved lav latenstid, hvilket betyder, at den muliggør rejse med meget høj hastighed. Dette nye netværk bygger på tidligere generationer af 3G- og 4G-netværk. Den har især til formål at give ultra-pålidelig flow og hastighed. 5G er grundlaget for udviklingen af ​​massiv IoT, autonom navigation, streamede videospil, augmented reality/virtuel virkelighed (AR/VR), fuld højhastighedsdækning af crowd events og endda smart city-kameraer. (II)

  • 700 MHz: Dette bånd bruges i øjeblikket delvist til 4G. Sammenlignet med andre 5G-bånd har 700 MHz-båndet lav hastighed, men meget god penetration inde i bygninger. Dette bånd vil primært understøtte langdistancedækning med 5G (ca. 5 km eller mindre afhængigt af implementeringsbetingelserne).
  • 3,4 – 3,8 GHz: Dette område kaldes 5G-kernefrekvensen, da det giver det bedste kompromis mellem rækkevidde, hastighed og penetration. Det er kendetegnet ved en rækkevidde på 1 eller 2 km og bedre bygningsgennemtrængning end >24 GHz-båndene. Disse antenner vil blive installeret på høje punkter i bymiljøet, såsom master, og vil i nogle tilfælde kræve nye understøtninger. De vil hovedsageligt blive opdelt i 2 typer: makroceller (til stationer, der håndterer mere trafik) og small cells (som sikrer høj gennemstrømning på præcise steder). Small cells vil hovedsageligt blive indsat i byområder for at videresende signalet til makrocellerne.
  • >24 GHz: Dette bånd har fremragende gennemløb, men lille rækkevidde og vanskeligheder med at trænge ind i bygninger. For at kompensere for dens lave penetration og rækkevidde vil den stole på et vigtigt netværk af små celler til at videresende signaler til makroceller. Den skal bruge et stort antal small-cell antenner for at sikre meget højhastighedsdækning (1 Go/s). Frekvenser på >24 GHz er mmWaves, hvilket gør dem velegnede til områder, hvor der er mange enheder at dække, men i tilfælde af byer skal tætheden af ​​bymiljøet udlignes med flere små celler.
  • Andre spektrumområder er under eksperimenter, herunder 15 kHz (til IoT specifikt) og 5G-satellitter, der kan hjælpe 5G med at dække hvide områder (tynt befolkede områder)

Hovedbegreber

  • Small cells: Small cells er mobile basestationer, der bruges til at booste signaler i indendørs områder. Udbredelsen af ​​5G mmWaves i byområder kræver i øjeblikket tusindvis af små celleantenner for at øge netværkets rækkevidde. Small cells videresender signalet til makrocellerne. Hvis den direkte vej mellem small cellen og makrocellen er blokeret af en forhindring (dvs. et træ), så kan small cellen gå gennem andre small cellss og stadig kommunikere med den nærmeste makrocelle. For at sikre en meget høj hastighedsdækning vil dette kræve et enormt antal small cells.
  • mmWaves: 5G millimeterbølger eller mmWaves er grundlaget for den næste generation af mobilapplikationer. Højtrækkende bånd giver enorme mængder kapacitet på tværs af et begrænset geografisk område. mmWaves blev tidligere undgået til mobilkommunikation, fordi dets korte rækkevidde og smalle bølgelængder var modtagelige for atmosfæriske forhold, men da spektrum er en begrænset ressource, bliver opmærksomheden nu rettet mod bånd, der tidligere blev anset for uegnede til mobilnetværk. Mange af disse bands blev tildelt andre grupper af brugere, såsom militær- eller den offentlige forlystelsesindustri, eller bruges i øjeblikket inden for områder som videnskabelig forskning og våbensystemer.
  • Trådløs versus wireline-teknologier: Selvom 5G er en trådløs teknologi, er det vigtigt at huske, at en mobilnetværksantenne altid er forbundet til et wireline-netværk for at overføre data. Det betyder, at hvis en ny frekvens forbedrer dataoverførselshastigheden, vil dataene, når de først opfanges af antennen, gå ind i fibernettet. Det anslås, at massiv udbredelse af fiber til at understøtte 5G vil repræsentere en investering på 130 milliarder til 150 milliarder dollars over fem til syv år alene i USA (1). Opdatering og ændring af størrelsen på infrastrukturen på servere, strømforsyninger, kabler og fibre, backhaul osv. er også en del af at garantere meget høj hastighed.
  • Multiple-Input Multiple-Output (MIMO): Denne teknologi bruges til at forbedre den rumlige effektivitet af trådløse netværk. I modsætning til SISO (Single-Input Single-Output) gør MIMO-teknologien det muligt for flere antenner fra senderen og receptoren at overføre data på længere rækkevidde og med højere flow.
  • Beamforming: Denne teknologi bruges til at kontrollere og reducere interferens. For at gøre det kombinerer beamforming eller rumlig filtrering elementer i et antennearray, så signaler i bestemte vinkler oplever konstruktiv interferens, mens andre oplever destruktiv interferens.
  • Network slicing: 5G-netværksslicing er en netværksarkitektur, der muliggør uafhængige logiske og virtualiserede netværk på den samme fysiske netværksinfrastruktur. Network slicing kan med andre ord sammenlignes med muligheden for dynamisk at justere motorvejsbaner afhængigt af trafikken, i stedet for at begge retninger har samme bredde, til særlige anvendelser. Hvert netværksudsnit er et isoleret ende-til-ende-netværk skræddersyet til at opfylde forskellige krav, der kræves af en bestemt applikation. Den kommercielle fordel ved netværksslicing er, at den kan prioritere specifikke ressourcer (en kan kræve højere hastigheder, en anden lav latens osv.) for at skræddersy specifikke løsninger til forskellige industrier, men det har en direkte effekt på netneutralitet.

Fremskridt inden for teknologier som AI, machine learning, deep analytics og AR/VR vil kun blive muliggjort af højhastighedsforbindelse parret med databehandling tæt på slutbrugeren.
Rob Kasegrande

  • Edge computing: Enhver type computerprogram, der bringer beregning og datalagring tættere på anmodningen for at spare båndbredde og forbedre svartider. Edge computing er ofte forbundet med IoT-applikationer, spil, VR, smarte byer, smart industri eller forbundne biler og autonome biler. Sanket Nesargi, fra Deloitte, forklarer “Uden edge computing er 5G blot en hurtig netværksteknologi.” (2) I samme artikel tilføjer Rob Kasegrande: “Fra et forretningsperspektiv har 5G og edge computing et symbiotisk forhold. De transformerende aspekter af 5G er tæt knyttet til edge. Uden edge computing ville 5G ikke være i stand til det at leve op til de løfter, den forventes at levere. Fremskridt inden for teknologier som AI, machine learning, deep analytics og AR/VR vil kun blive muliggjort af højhastighedsforbindelse parret med databehandling tæt på slutbrugeren.”

Miljøproblemer relateret til 5G

I overensstemmelse med Paris-aftalens målsætninger om at opnå klimaneutralitet i EU inden 2050 godkendte Det Europæiske Råd et bindende EU-mål om en indenlandsk nettoreduktion på mindst 55 % i drivhusgasemissionerne i 2030 sammenlignet med 1990. (3)

I en rapport vedr. effekterne af den globale opvarmning på 1,5 °C, offentliggjort i oktober 2018, specificerede det mellemstatslige panel for klimaændringer (IPCC) den kumulative mængde CO2, som det stadig var muligt at udlede, mens det ikke oversteg den globale opvarmning på 2 °C i 2100. (4) I 2020 lød det fra den franske Generalkommissær for Bæredygtig Udvikling i en offentliggjort rapport, at “under hensyntagen til udviklingen af verdensbefolkningen i 2100 og respekt for en strengt ligelig fordeling af mængden af den CO2, der skal udledes, bør CO2 budgettet for hvert menneske være mellem 1,6 t (lav antagelse) og 2,8 t (høj antagelse) CO2 om året mellem i dag og 2100, heri ikke medregnet restemissioner af andre drivhusgasser.” (5)

Vil 5G være en løftestang eller en hindring for at nå disse mål?

I øjeblikket er dokumentationen stadig for knap til specifikt at kunne vurdere miljøpåvirkningerne af 5G-netværket. Men ved at se på stigningen af forbundne devices, som forventes at øges med 5G, samt den udskiftning af smartphones, som er forudsætningen for at få adgang til 5G mobilnetværket, kan vi fremhæve nogle indledende potentielle indvirkningsområder og nøglespørgsmål, som kan sætte 5G-udrulningen i relation til spørgsmålet om bæredygtighed.

5G: En løftestang til at nå målene om at reducere miljøpåvirkninger?

Der er to mulige måder, hvorpå 5G kan være en løftestang til at nå målene om at reducere miljøpåvirkningerne:

  • For det første, at brugen af 5G er tilstrækkeligt begrænset til ikke at kræve en haste udskiftning af smartphones samt at den ikke øger datatrafikken – eller endda reducerer den;
  • For det andet, at optimeringsgevinsten ved 5G i industrisektoren opvejer miljøomkostningerne ved 5G. Vil disse gevinster være tilstrækkelige til at gøre en positiv forskel med hensyn til at opnå en reduktion i emissioner, der er forenelig med planetens grænser.

Første hypotese: begrænset udrulning og brug af 5G til specifikke formål

Da 5G tilføjer et ekstra lag til de allerede eksisterende 2G, 3G og 4G netværk til mobilnetværket, samt til fiber og DSL, er det utænkeligt, at en generalisering af 5G vil reducere netværkenes miljøbelastning.

Hvis 5G er tilstrækkeligt begrænset til ikke at drive en smartphone-udskiftning og ikke vil øge datatrafikken, vil optimeringsgevinsten ved 5G muliggøre en reduktion af miljøpåvirkningerne, da 5G-stationer er mere energieffektive end 4G-stationer. Dette scenarie ville dog samtidig betyde et fuldstændigt opgør med det nuværende implementeringsscenario for 5G for at begrænse det til specifikke områder, hvor ingen anden mere bæredygtig mulighed er mulig. Desuden ville det også betyde, at man opgiver de vigtigste anvendelser til underholdning, som 5G er tænkt til.

Anden hypotese: tilstrækkelige optimeringsgevinster i industrien til at opveje miljøomkostningerne ved 5G-implementering og brug

Sammen med AI (6) og IoT (Internet of Things) (7) bliver 5G ofte udset som en mulighed for industriel innovation og optimering. Vi har dog indtil videre i løbet af vores undersøgelse ikke kunnet finde tilstrækkelig dokumentation og viden for at kunne vurdere, om disse optimeringsgevinster vil være tilstrækkelige for at kunne opveje miljøomkostningerne ved udrulningen og brugen af 5G netværket samt dets enheder.

Dokumenter, der lover miljøgevinster, understøtter ikke dette på nuværende tidspunkt, idet deres omkostninger udelukkende er fokuseret på de økonomiske fordele og forbrugerfordele.

For at være sikker på, at optimeringsgevinsten opvejer miljøomkostningerne ved et 5G netværk og dets enheder, skal der udføres sammenlignende konsekvensanalyser af livscyklus (LCA) mellem mindst to sammenlignelige tilfælde, hvor forskellen er, hvorvidt 5G bruges til at optimere produktionen. Da LCA tager højde for flere miljøindikatorer, vil en sådan sammenligning undgå at flytte eller endnu værre øge miljøpåvirkningerne fra et felt til et andet ved at vælge en mindre god løsning, end den hævder.

5G: En hindring for at nå målene om at reducere miljøpåvirkninger?

Det er i øjeblikket for tidligt præcist at forudsige miljøpåvirkningerne af 5G, ligesom det er for tidligt at estimere præcist, hvor langt 5G vil accelerere en udskiftning af smartphones samt accelerere IoT-multiplikationen, men også hvad de relaterede rebound-effekter vil være. Det er dog indlysende, at implementeringen af 5G vil gå hånd i hånd med en fornyelse af smartphones samt en stigning i antallet af forbundne enheder i vores dagligdag.

”5G-smartphone-ræset er det mest umiddelbare kritisk problem relateret til 5G miljøpåvirkninger.”

Udskiftningen af smartphones: Et igangværende kritisk problem

Et af de store problemer relateret til 5G er udskiftningen af smartphones, da 4G smartphones ikke er 5G-kompatible.

I øjeblikket er smartphone-penetrationen i Europa bemærkelsesværdig høj. (8) Det betyder, at for at drage fordel af 5G, bliver Europa og Europæerne nødt til at købe en ny smartphone. Det vil reducere levetiden for alle de 4G-smartphones, som i øjeblikket fungerer perfekt til deres nuværende anvendelser, og vil potentielt føre til en massiv fornyelse af den europæiske smartphone-flåde, på trods af at smartphonens miljøpåvirkningen allerede er høj. Vores LCA-resultater viser, at i EU-28 i 2019 bidrog smartphones alene til omkring 9 % af IKT’s påvirkning af klimaet. (9) Desuden viser en 2020-rapport, der sammenligner 4G-smartphones og 5G-smartphones, at 5G-smartphones integrerer flere komponenter (større skærm, flere kameraer, 5G-modem) og større kalkulations kraft (10), hvilket formentlig vil øge produktionsfodaftrykket.

Disse aspekter gør 5G-smartphone-ræset til det her og nu mest kritiske problem relateret til miljøpåvirkningerne af 5G med vores nuværende viden.

Stigning i antal tilsluttede devices

Med 5G forventes nye anvendelsesmuligheder, drevet af IoT (Internet of Things). Forbundne enheder til personlig såvel som professionel brug forventes at udvikle sig, såsom AR/VR-enheder, gaming, 4K og endda 8K videostreaming, potentielt kombineret med stigende teknologiske udviklere som AI (se vores casestudier om AI og IoT). Cisco forudser, at “I 2023 vil IoT-enheder tegne sig for 50 procent af alle netværksenheder (næsten en tredjedel vil være trådløse)”, samt at “en 5G-forbindelse vil generere næsten 3 gange mere trafik end en 4G-forbindelse”. (11)

Disse anvendelser kræver stadig flere grådige enheder, der kræver adskillige komponenter og højt energiforbrug (computerkraft, sensorer). Ligesom for 5G-smartphones er multiplikationen af disse komponenter til tilsluttede enheder et vigtigt spørgsmål i betragtning af den forventede dramatiske stigning af tilsluttede enheder.

De to største 5G IoT end points af installerede baser på verdensplan er udendørs overvågningskameraer og forbundne biler, som Gartner forudsagde (se tabellen nedenfor).

https://www.gartner.com/en/newsroom/press-releases/2019-10-17-gartner-predicts-outdoor-surveillance-cameras-will-be

Komplementært forventes de fleste IoT-forbindelser (herunder 5G, men ikke kun) at blive udført i forbindelse med vores private hjem (Smart Homes) samt forbundne arbejdsområder. (12) (12a)

”Sammen med 5G-smartphones er udbredelsen af forbundne enheder et højteknologisk kritisk miljøproblem som 5G fremskynder.”

Dette viser, at de vigtigste 5G-tilsluttede enheder i markedsandelen også forventes at kræve adskillige indbyggede komponenter. (13) I mellemtiden forventes 5G-videoovervågningskameraer i stigende grad at blive i høj opløsning (14) (Nokia taler endda om 4K- eller 8K-videoovervågningskameraer) (15), dette vil kræve yderligere kompleksitet med hensyn til komponent miniaturisering af selve kameraenhederne, men vil også gøre datatrafikstyring i 5G-netværk mere udfordrende.

Revolutionen med forbundne enheder er en særlig alvorlig udfordring i bestræbelserne på at begrænse miljøpåvirkningerne ved de digitale teknologier, da forbundne enheder med stor sandsynlighed vil sprede sig og få mere kompleksitet. Sammen med 5G-smartphones er udbredelsen af forbundne enheder et kritisk højteknologisk miljøproblem, der fremskyndes af 5G: efterhånden som de spreder sig, øges deres brug af kritiske råmaterialeressourcer også (16) (se casestudiet om råmaterialer).

Hvad er miljøpåvirkningerne af 5G-netværksudstyr?

At 5G bruger forskellige frekvensbånd betyder, at det ikke nødvendigvis vil bruge de samme stationer som de tidligere netværksgenerationer. Mens 5G for 700 MHz-frekvenserne vil være i stand til at fæste lid til pyloner, der tidligere er installeret til 2G-, 3G- og 4G-netværk og det eksisterende fibernetværk, vil dette ikke systematisk være tilfældet for de andre bånd: disse vil kræve omjustering af fiber og elektriske netværk i henhold til deres mindre rækkevidde. Det vil kræve en stigning i fibernetværket og elektriske forsyninger samt yderligere anlægsarbejder.(17) Fiber er ikke den eneste infrastruktur, der skal ændre størrelse: servere, alimentationskabler og backhauls vil også have behov for opmærksomhed. Hele kæden skal have opmærksomhed, hvilket hovedsageligt involverer økonomiske omkostninger.

”Med hensyn til 5G-antenner har jeg ikke set nogen LCA’er om dem, så jeg kan ikke kvantificere deres påvirkninger. Det nye 5G-udstyr inkluderer MIMO’er, som er antenner med flere input- og outputmoduler end ældre modeller. Hvad er miljøpåvirkningen af disse nye typer udstyr? I mangel af åbne data om emnet ved vi det ikke.”
Gauthier Roussilhe

Den planlagte nedlukning af 2G og 3G på adskillige netværk (18) rejser adskillige andre spørgsmål vedrørende fornyelsen af slutbrugerenheder og den ikke-ubetydelige risiko for at øge den digitale kløft i stedet for at bygge bro over den.

Men da flere celler (makro og small cells) vil være påkrævet for 3,5 GHz og >24 GHz områder, kan vi forvente en stigning i netværkets miljøpåvirkning i det mindste ved fremstillingen på grund af stigningen i mængden af netværksudstyr, der skal installeres for at kunne dække et givet område – op til tre gange flere antenner til at dække landdistrikter end for en tilsvarende dækning med 4G. (19)

Energieffektivitet med 5G

Selvom der er konsensus om, at en 5G-base globalt set er mere energieffektiv end en 4G-station alt andet lige, (20) er det klart, at datatrafikken vil stige voldsomt med eller uden 5G, men endnu mere med 5G: Ericsson Consumer Lab forudsiger, at en ud af fem brugere kan bruge 200 GB om måneden på 5G-enheder, en 10-dobling af det nuværende mobildataforbrug” (21), og GSMA forudsiger endda en potentiel stigning i datatrafikken på op til 1.000 gange. (22) Selvom effektivitetsgevinsterne ved 5G-stationer måtte være umagen værd, forventer mobiloperatørerne en energistigning med 5G: Der vil ske en energistigning med 5G, men juryen er stadig ude for at afklare, hvor meget denne energistigning vil være gennem fortætning og øget trafikefterspørgsel”. (23) Effektivitetsgevinster opvejes generelt af større efterspørgsel, som er kendt som Jevon-paradokset eller rebound-effekter (se casestudie om rebound-effekter).

“Det betyder, at samfundet skal træffe et reelt valg i de kommende år om at begrænse både udvidelsen af forbundne devices samt rebound-effekter til ikt-anvendelser, og dette angår alle fra politikere, borgere til økonomiske aktører.”

Ekspertens synspunkt

Gauthier Roussilhe er forsker og designer med speciale i digital teknologis miljøpåvirkninger. Han samarbejder med alle spillerne på banen. Han udviklede Carbonalyzer plugin, afholder en række foredrag og kurser på EcoInfo (CNRS) og samarbejder med GreenIT.fr. I 2020 skrev han en rapport om 5G og den økologiske overgang og en kortere undersøgelse bestilt af HOP (i), der vurderede miljøpåvirkningen ved at forny smartphone-flåden med ankomsten af 5G. Hans seneste artikel, der blev offentliggjort i marts 2021, har titlen “Hvad kan digital teknologi gøre for den økologiske omstilling?”

Hvad er miljøpåvirkningerne af 5G?

5G fører til en fornyelse af hele flåden af smartphones, indsættelse af sensorer og nye forbundne devices, som skal være 5G-kompatible, konstruktion af nye antenner og nye datacentre, hvilket formentlig vil føre til en stigning i trafikken. Ud over disse effekter fører 5G potentielt til nye anvendelser: vi taler om 4K-video for eksempel, virtual reality, augmented reality, streaming af videospil fra mobile enheder. 5G har også potentialet til at stimulere fremkomsten af autonome køretøjer, selvom de endnu ikke er helt klar til at blive brugt.

Med hensyn til 5G-antenner har jeg ikke set nogen LCA’er om dem, så jeg kan ikke kvantificere deres påvirkninger. Det nye 5G-udstyr inkluderer MIMO’er, som er antenner med flere input- og outputmoduler end ældre modeller. Hvad er miljøpåvirkningen af disse nye typer udstyr? I mangel af åbne data om emnet ved vi det ikke.

Med hensyn til den digitale sektor ser vi ud til at glemme, at udfordringen i dag ikke er at fastfryse emissioner på deres nuværende niveau, men at dividere dem med fire. Den digitale sektor, som den er i dag, forbruger for meget til overholde Paris-aftalens mål. ITU havde formuleret en plan for at reducere emissionerne fra operatørsektoren til at holde sig under 1,5°C. ITU-anbefalingen sigter mod en reduktion på 50 % inden 2030 og et årligt fald på 4,2 %. (ii)

Hvis jeg er en borger, der netop har opdaget dette emne: Hvad er de 3 hovedpunkter, jeg skal huske om de positive og negative miljøpåvirkninger af 5G?

Vi er nødt til at tænke over, hvor vi fører den digitale sektor hen i forhold til ekstraordinært vigtige, ikke-forhandlingsbare overgangsspørgsmål, hvis vi vil nå målene i Paris-aftalen. Det offentlige politiske spørgsmål, vi må stille os selv, er: Giver denne infrastruktur, denne udvikling, os mulighed for at stabilisere verden ved mindre end +2°C?

5G er legemliggørelsen af ​​en debat om fremtidens model for digital udvikling. Denne debat vil finde sted, uanset om vi kan lide det eller ej, i forhold til selvkørende køretøjer, videoovervågning osv. Det rejser spørgsmålet om, hvor vi vil føre den digitale sektor hen, og det faktum, at det kan styres og besluttes i fællesskab.

Individuelt, hvis jeg betragter miljøpåvirkningerne som borger, så betyder det, at 5G ikke skal være en motor for at forny mit udstyr, og at vi skal kæmpe politisk for at få vide om, hvad vi kan gøre eller ikke gøre med den digitale sektor og endnu mere med 5G.

Noter til dette afsnit:

i) HOP: Halte à l’Obsolescence Programmée in French, Stop Programmed Obsolescence in English
ii) ITU, Greenhouse gas emissions trajectories for the information and communication technology sector compatible with the UNFCCC Paris Agreement, 2020, p.11

Konklusion

5G er et komplekst emne, og der er stadig for mange ubekendte til at kunne måle dets miljøpåvirkninger. Hvor litteraturen har meget at sige om de økonomiske fordele ved 5G i forhold til fritids- og securitymarkedet, er den tavs når det gælder konkrete, kvantificerede eksempler på de potentielle positive miljøpåvirkninger af 5G, ligesom den er med kvantificeringen af dets direkte påvirkninger. I betragtning af vores nuværende viden er de mest kritiske miljøpåvirkninger ved 5G først og fremmest relateret til stigningen i antallet af nye enheder, som der påkræves (både smartphones samt tilsluttede enheder) samt stigningen i deres ydeevne, hvilket kræver en stigende mængde af råvarer. At øge vores ressourcebehov til at fremstille disse enheder vil betyde en øgning af EU’s afhængighed af de kritiske råvarer (24), samt bidrage til forbrug og deres udtømning.

Jo sjældnere disse ressourcer er, jo mere energi-/vandintensive og dermed forurenende er udvindingen af dem (se casestudiet om råstoffer).

I dag er der intet håndgribeligt bevis for, at 5G effektivt kan være en løftestang til at nå målene om at reducere miljøpåvirkningerne set i forhold til målene for dets udrulning samt brug. Hvis 5G fremskynder produktionen af flere terminaler og tilsluttede enheder, vil det unægtelig forværre minedriften og bidrage til den digitale sektors manglende bæredygtighed.

Da 5G bygger på allerede eksisterende mobilnetværk, som alle de tidligere generationer af mobilnetværk har gjort, rejser 5G følgende spørgsmål:

”Er det bæredygtigt og nyttigt for det samme område at have et ultrahøjhastigheds fiberoptisk ledningsnetværk, et ultrahøjhastighedsnetværk mobilnetværk, og muligvis det samme via satellit?”

5G kan være nyttig i specifikke tilfælde, såsom til specifikke industrielle formål og til områder med adskillige enheder, der skal tilsluttes på samme tid, men har vi råd til miljømæssigt at have ultrahøj hastighed overalt, fra enhver enhed, med 3 forskellige typer højhastighedsteknologier, mens den bærer hovedparten af en tre gange så stor miljøpåvirkning ved højhastighedsforbindelser?

5G præsenteres af operatører som en vækstrytter. Efterhånden som 5G og næste generations mobilnetværk former bylandskabet og i stigende grad antager en politisk og samfundsmæssig dimension, øger implementeringer af mobilnetværk behovet for samordning mellem borgere og regionale og lokale samfund samt nationale telekommunikationsmyndigheder.

Anbefalinger til en digital udvikling, der er kompatibel med Green Deal

På tværnationalt plan benyttede beslutningstagere fra hele Europa lejligheden til foranlediget af bekymringer om de fremtidige generationer af mobilnetværk til at sidde sammen med alle aktører – fra politikere til borgere, industrifolk, ngo’er, institutioner som BEREC og dets nationale ækvivalenter, videnskabsmænd fra tech- og medicinverdenen og samfundsvidenskaberne.

Som en forudsætning for implementeringen samlede forskerne deres indsats og viden for at måle de miljømæssige, sundhedsmæssige og sociale påvirkninger forbundet med tre implementeringsscenarier: Scenarie 1: fuldstændig implementering; Scenarie 2: udrulning begrænset til specifikke industrielle anvendelser; Scenarie 3: komplementær implementering under hensyntagen til borgernes behov og muligheder for miljøvenligt design. Sammen tegnede de en køreplan for fremtidens digitale infrastrukturer i EU med nøgleretningslinjer, der sikrer effektive og stringente mål for at dividere miljøpåvirkningerne af IKT med seks inden 2050, med specifikke mål for brugerudstyr, netværk og datacentre.

Den ambitiøse plan gjorde det muligt at udarbejde en robust strategi for ikt i Europa, som begrænser overlejringen af ​​et very-high-speed netværk og i stedet vedtage en strategi baseret på netværkskomplementaritet og interoperabilitet samt adressere behovet for at bygge bro over den digitale kløft.

Denne ambitiøse digitale samordning fornyede digital styring og involverede europæiske borgere bredt, hvilket førte til større tillid, efterhånden som de forskellige bekymringer blev behandlet og reageret på.

Som en forudsætning for europæisk innovationsfinansiering blev komparative, attributive (direkte påvirkninger) og følgevirkninger (indirekte påvirkninger, inducerede effekter og rebound-effekter) miljømæssige livscyklusanalyser gjort obligatoriske for at måle fordele kontra omkostninger, når en teknologi bruges til at reducere miljøfodaftryk. Det gælder både 6G-finansiering og finansiering af enhver anden innovation.

Uafhængige undersøgelser blev organiseret i forhold til sundhedspåvirkningerne af 3,5 GHz- og > 24 GHz-båndene for klart at fastslå, om disse stråler har negative virkninger på menneskers sundhed eller ej.

Noter, kilder og henvisninger:

Noter:

(I) Undersøgelse ’Behind the figures: understanding the environmental impacts of ICT and taking action’ (GreenIT.fr. 2021) blev udarbejdet under ledelse af Frédéric Bordage, grundlægger af GreenIT.fr. Projektledelsen af undersøgelsen blev ledet af Lorraine de Montenay, uafhængig konsulent og medlem af kollektivet GreenIT.fr. Casestudierne blev udarbejdet og skrevet af Lorraine de Montenay, med bidrag fra Julie Orgelet, Frédéric Bordage, Etienne Lees-Perasso, Damien Prunel, Caroline Vateau, Romain Mahasenga og Sofia Benqassem, og ekspertise fra Michel Bénard, Jacques Combaz, Claire Downey, Laura Draetta, Fabrice Flipo, Guillaume Pitron og Gauthier Roussilhe.
Formålet med undersøgelsen er at gøre forståelsen af digital teknologis miljøpåvirkninger tilgængelig for et stort publikum, og et ønske om at give den brede offentlighed mulighed for at blive mere fortrolig med den videnskabelige metode til livscyklusanalyse samt forstå, ud over tallene fra livscyklusanalysen, hvad der er de vigtigste miljøproblemer knyttet til digital teknologi.
For at sikre en global forståelse af de digitale teknologiers miljøpåvirkninger samt give et svar på udfordringerne, blev der udarbejdet 8 casestudier. Casestudierne blev udvalgt for at repræsentere de nøgleemner, der giver os mulighed for at forstå, hvordan det digitale økosystem fungerer i dag samt de miljøspørgsmål, det rejser for i dag og i morgen.
Casestudierne er opdelt i to kategorier: casestudier med fokus på teknologier og casestudier med fokus på miljøpåvirkninger.
Casestudier af teknologier:
1. Internet of Things (IoT) og forbundne objekter
2. Kunstig intelligens
3. Cloud
4. 5G
5. Autonome køretøjer
Casestudier af miljøeffekter:
6. Rebound-effekter
7. Råvarer
8. E-affald & cirkulær økonomi

(II) Se mere her:

Kilder:

1) Deloitte, Communications infrastructure upgrade: The need for deep fibre, 2017: https://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/us/Documents/technology-media-telecommunications/us-tmt-5GReady-the-need-for-deep-fiber-pov.pdf
2) https://www2.deloitte.com/us/en/pages/consulting/articles/what-is-5g-edge-computing.html (sidst hentet: 23/03/2021)
3) https://www.consilium.europa.eu/media/47296/1011-12-20-euco-conclusions-en.pdf (sidst hentet: 04/08/2021)
4) Rogelj, J., D. Shindell, K. Jiang, S. Fifita, P. Forster, V. Ginzburg, C. Handa, H. Kheshgi, S. Kobayashi, E. Kriegler, L. Mundaca, R. Séférian, og MV Vilariño, 2018: Mitigation Pathways Compatible with 1.5°C in the Context of Sustainable Development:
https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/2/2019/02/SR15_Chapter2_Low_Res.pdf
5) Commissariat général au développement durable, L’empreinte carbone des Français reste stable, 2020: https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/sites/default/files/2020-01/datalab-essentiel-204-l-empreinte-carbone-des-francais-reste-%20stable-janvier2020.pdf
6) See our case study on Artificial Intelligence
7) See our case study on the IoT and connected objects
8) I vores LCA-undersøgelse brugte vi en estimeret penetrationsrate for smartphonen på 92 % i EU-28 i 2019 med mere end 473.500.000 enheder for omkring 513.500.000 indbyggere.
9) Bordage, F., de Montenay, L., Benqassem, S., Delmas-Orgelet, J., Domon, F., Prunel, D., Vateau, C. and Lees Perasso, E. GreenIT.fr. 2021. Digital technologies in Europe: an environmental life cycle approach
10) Gauthier Roussilhe, Évolution des smartphones 4G vers 5G : Comment évaluer la situation et l’empreinte environnementale, (in English: Evolution of 4G smartphones to 5G: How to assess the situation and the environmental footprint), 2020
http://gauthierroussilhe.com/pdf/Smartphones4G5G-Septembre2020.pdf
11) https://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/executive-perspectives/annual-internet-report/white-paper-c11-741490.html (sidste hentet: 24/03/2021)
12) https://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/executive-perspectives/annual-internet-report/white-paper-c11-741490.html (sidst hentet: 01/09/2021)
12a) En oversigt med eksempler på Internet of Things:
https://nejtil5g.dk/internet-of-things-iot/
13) This is because connected cars have numerous sensors and large compute capacity on board to be able to drive safely even in areas not covered by wireless networks, which requires many different components (see our case study on autonomous vehicles)
14) https://www.isrmag.com/5g-implications-security-video-surveillance-safe-cities/ (sidst hentet: 24/03/2021)
15) https://cities-today.com/industry/5g-video-surveillance-met-smart-city/ (sidst hentet: 24/03/2021)
16) Florinda F. Martins, Hélio Castro, Raw material depletion and scenario assessment in European Union – A circular economy approach, 2019
17) 5G er beskrevet som “en game changer, hvor trådløs ikke længere kan eksistere uden wireline” af FFTH Council Europe (https://www.ftthcouncil.eu/documents/COM-190313-FibreFor5G-ConvergenceStudy-Presentation-RafMeersman%20-%20v4%20-%20publish.pdf , s.5, (Sidst hentet 23/03/2021);
https://www.corning.com/in-building-networks/worldwide/da/home/knowledge-center/5g-networks-impact-on-fibre-optic-cabling-requirements.html (sidst hentet: 23/03/2021);
https://www.isemag.com/2020/11/telecom-5gfibre-power-small-cells-partnerships/ (sidst hentet: 23/03/2021)
18) https://edition.cnn.com/2021/01/07/tech/verizon-3g-shutdown-paused/index.html (sidst hentet: 08/04/2021) / https://www.att.com/support/article/wireless/KM1324171 (sidst hentet: 08/04/2021)
19) Konsulentfirmaet Tactis, som deltog i 5G-forsøg, undersøgte udbredelsesmulighederne for 5G på 3,5 GHz-båndet. Til dette formål simulerede de på forskellige topologier af territoriet, et 5G-netværk i 3,5 GHz-båndet. De sammenlignede det derefter med dækningen af det simulerede 4G 800 MHz-bånd fra de samme steder. De drager to konklusioner:
1. I bynære områder vil det være nødvendigt med 30 % yderligere steder i 5G for at opretholde dækning og et serviceniveau svarende til 4G;
2. I et landligt miljø ville det være nødvendigt at bygge dobbelt så mange websteder for at have tilsvarende dækning, og endda tre gange så mange websteder for at levere en bredbåndstjeneste, mindst 8 Mbps. Ud over disse dækninger bekymringer, som vi allerede kan se i 4G, er netværksfortætning, der fører til oprettelse af yderligere websteder, nødvendig for at absorbere kravene til øget kapacitet.”
 (https://www.tactis.fr/simulation-couverture-5g/ (sidst hentet: 24/03/2021)
20) Tekniske publikationer beskriver tilfælde af 5G-energiforbrug i brug og udforsker, hvilken netværksarkitektur der kræves for at være mere energieffektiv (https://www.ericsson.com/en/blog/2019/9/energy-consumption-5g-nr (sidst hentet: 24/03/2021)).
21) https://www.ericsson.com/en/reports-and-papers/consumerlab/reports/5g-consumer-potential (sidst hentet: 24/03/2021)
22) https://www.gsma.com/futurenetworks/wiki/energy-efficiency-2/ (sidst hentet: 24/03/2021); https://www.fiercewireless.com/tech/5g-base-stations-use-a-lot-more-energy-than-4g-base-stations-says-mtn (sidst hentet: 24/03/2021);
https://www.mtnconsulting.biz/product/operators-facing-power-cost-crunch/ (sidst hentet: 24/03/2021)
23) https://www.gsma.com/futurenetworks/wiki/energy-efficiency-2/ (sidst hentet: 24/03/2021)
24) https://ec.europa.eu/growth/sectors/raw-materials/specific-interest/critical_en (sidst hentet: 25/03/2021)

Se mere her:

Please follow and like us:
close

Vi spammer ikke! Læs vores privatlivspolitik, hvis du vil vide mere.

Den digitale teknologis miljøpåvirkninger i Europa.

GreenIT.fr, Digital teknologi i Europa: en tilgang til miljøpåvirkninger gennem livscyklusanalyse (NumE 2021), december 2021. Undersøgelsen blev bestilt af den europæiske parlamentariske gruppe af De Grønne/ALE og blev udført med højeste niveau af gennemsigtighed. Overholder de mest krævende standarder på verdensplan, den overholder især ISO 14040-44 livscyklusvurderingsstandarder og har været genstand for en kritisk gennemgang af en uafhængig tredjepart.

Rapporten findes her på engelsk:
https://www.greenit.fr/wp-content/uploads/2021/12/EU-Study-LCA-7-DEC-EN.pdf
Metodologisk appendix:
https://www.greenit.fr/wp-content/uploads/2021/12/EU-Study-Appendices-to-the-LCA-EN.pdf
BAG TALLENE: Forståelse af miljøpåvirkningerne af IKT og hvordan der skal handles:
https://www.greenit.fr/wp-content/uploads/2021/12/EU-Study-Final-Behind-the-figures-EN_compressed.pdf

Du henvises til den opdaterede artikel her:

Indhold:

  • Digitalt i Europa
    • Den digitale teknologi er tungere end menneskeheden og har kolossale miljøpåvirkninger
    • De underminerende misforståelser
    • Reducer antallet af enheder, og brug udstyr, der holder længere samt sikre at der sker genbrug
    • Noter og kilder
  • Miljøproblemer relateret til 5G
    • Definitioner
    • Hovedbegreber
    • Miljøproblemer relateret til 5G
    • 5G: En løftestang til at nå målene om at reducere miljøpåvirkninger?
    • 5G: En hindring for at nå målene om at reducere miljøpåvirkninger?
    • Konklusion
    • Noter, kilder og henvisninger

Please follow and like us:
close

Vi spammer ikke! Læs vores privatlivspolitik, hvis du vil vide mere.