Efter syv årtiers eksponentiel vækst: Hvad med det digitale fodaftryk.
Foto: AndreasAux, Pixabay
I 1801 opfandt en fransk købmand hulkortet for at skabe en slags datalagring og gøre vævning automatisk. Disse hulkort kan kaldes et tidligt computerprogram. I 1853 designede en svensk far og søn en lommeregner, der kunne printe. I 1941 designede to mænd en computer, der kunne huske og gemme information og udføre en operation hvert femtende sekund. (1)
Faktisk udvidede de tidlige computere vores evner. Nogle af dem var så store som et værelse. I dag kan computerne være i vores hænder og vi bruger dem til mange gøremål i vores dagligdag. Børn kan ofte bruge en computer, før de kan tale.
Mens ingeniørerne forestiller sig stadig flere fantastiske enheder og applikationer, er der enkelte, der sætter spørgsmålstegn ved forholdet mellem digital teknologi og miljøforringelse. Enkelte forskere studerer de økologiske effekter ved fremstilling, drift og bortskafning af brugernes digitale enheder, netværksinfrastruktur og datacentre.
Effekterne omfatter brug af fossile brændstoffer, drivhusgas, minedrift (mere end 50 metaller), kemisk fremstilling, forstyrrelse af leversteder for dyrelivet på land og i havet, brug af vand fra samfund og landmænd samt radioaktivt og giftigt affald.
Artiklen er udgivet den 23. februar 2023 og er skrevet af Katie Singer sammen med Miguel Coma.
Hvem overvåger digitaliseringens fodaftryk?
Så vidt vi ved, findes der ingen enkelt standardmetode til at analysere de (knappe) data, vi har om disse virkninger. En undersøgelse kan se på fodaftrykket af fremstilling, drift og bortskafning af digitale enheder (mobiltelefoner, bærbare computere, elektriske biler) – men ignorer smart-tv. En anden kan fokusere på elforbrug eller CO2-emissioner fra digital teknologi – men ignorere blockchains.
Den Europæiske Union nævner 14 kategorier af miljøpåvirkninger. (2) Af disse er CO2-udledningen den mest undersøgte. Til dato er der ingen fagfællebedømt undersøgelse, der tager højde for den digitale industris kombinerede økologiske påvirkninger.
I 2020 offentliggjorde Charlotte Freitag (3) og kolleger en syntese af nylige peer-reviewed undersøgelser om informations-kommunikations-teknologiernes (ICT’s) miljøpåvirkninger med fokus på CO2-emissioner. Forskerne rapporterede, at mens “ICT har leveret stadig mere vidtrækkende effektivitets- og produktivitetsforbedringer til den globale økonomi … er de globale CO2-emissioner også steget ubønhørligt.”
Digital teknologi tegner sig nu for to til fire procent af de globale CO2-emissioner (civil luftfart udgør to procent) – eller 1,2 til 2,2 gigaton CO2-ækvivalenter (GtCO2e).
Freitag hævder, at reduktion af de digitale teknologiers CO2-udledning vil kræve betydelige ændringer fra industriens, lovgivernes og myndigheders side – og at de nuværende “Green Deal” – politikker ikke kan nå de bæredygtige mål alene. Vi er enige. Vi medgiver også, at de nuværende regler ikke reducerer CO2-emissioner og minedriftens indvirkning på de oprindelige samfund eller på dyrelivets levesteder. De reducerer ikke elektronisk affald. Vi konstatere også, at ingeniøruddannelserne sjældent dækker disse spørgsmål.
Hvilke politikker vil tilskynde ingeniører til at designe enheder og infrastruktur, der kan nedbrydes biologisk, og som kan genbruges (forlænge levetiden)?
2) Forurening genereret under fremstillingen af internet enheder og infrastruktur er sjældent undersøgt eller overvåget
3) Hvorfor beregner vi sjældent de økologiske påvirkninger ved fremstilling og bortskafning af solcelleanlæg, vindmøller og elektriske køretøjer?
4) Forurening genereret under fremstillingen af internet enheder og infrastruktur er sjældent undersøgt eller overvåget.
5) Fremstilling af silicium og forarbejdning af transistorer kræver store mængder vand og genererer forurening.
6) Videostreaming står nu for 80 % af datatrafikken.
Vil Big Tech redde os alle?
Nogle af de store teknologivirksomheder har lovet at reducere deres egne CO2-emissioner. I virkeligheden kan disse “reduktioner” omfatte kulstofkompensationer, der ikke eliminerer emissioner. Eller, som Freitag rapporterer, de er for svage til at nå netto zero målet i 2050. Ingen myndigheder overvåger eller håndhæver disse forpligtelser.
I mellemtiden genererer tre digitale teknologier en betydelig, ukontrolleret vækst i CO2-emissioner: Bitcoin kryptovaluta, Internet of Things (IoT) og kunstig intelligens (AI). Desværre, uden beviser, præsenterer Europa-Kommissionen disse teknologier som nøglegreb, der kan reducerer emissioner. Denne vildledende fortælling anerkender ikke klimamålene. Det ignorerer også paradokset, at øget effektivitet skaber en rebound-effekt: Hvilket fører til mere produktion og billigere udstyr, hvilket igen øger energiforbruget, minedrift, emissioner, vandforbrug og affald.
Nye digitale tendenser eller trusler?
Big data og kunstig intelligens udgør både muligheder og trusler for at afbøde klimaændringerne. De kan f.eks. mindske trængslen på vejene. Men apps som Waze (4) kan dirigere trafikpropper uden AI – mens træning af en AI til at løse problemer kan generere mellem 4,5 kg og 284 tons CO2 (fem gange en gasdrevet bils levetid CO2-emissioner). AI’s vækst mellem 2012 og 2018, målt i “petaflop/s-dage” (antallet af computeroperationer, mens maskinen lærer), steg 300.000 gange.
Internet of Things (IoT) vokser også eksponentielt. I 2025 vil 75 milliarder enheder være forbundet – og derefter vokser det årligt med 19 %. De fleste af disse enheder understøtter hjemmeautomatisering, sikkerhed og overvågning (48%). De hurtigst voksende IoT-sektorer er biler (30% årlig vækst) og “Smart City” (26%). Bemærk: Få forskere studerer kulstofemissioner fra fremstilling af tilsluttede enheder.
Sidst men ikke mindst udleder blockchain-teknologien (især kryptovaluta) lige så meget CO2 som hele nationer (5). Bitcoins elforbrug kunne i 2020 have drevet syv millioner amerikanske husstande. Forskere vurderer, at bitcoin kræver tolv gigawatt (GW) strøm – den strøm, der genereres af syv store atomreaktorer. En enkelt Bitcoin-transaktion bruger omkring 750 kWh, nok til at en elektrisk bil på 2 tons (6) kan køre 5000 km (3100 miles). Desuden foregår halvdelen af Bitcoin-transaktionerne i Kina, hvor elektricitet stort set kører på kul, det brændstof, der udsender flest drivhusgasser.
Garanteret Rebound-effekt
Mens effektivitet formindsker efterspørgslen efter elektricitet, driver den øgede trafik efterspørgslen op. Datatrafik bruger betydelige mængder elektricitet; og videostreaming tegner sig for over 80% af datatrafikken. Ny internet infrastruktur som 5G giver mulighed for øget videotrafik; På grund af rebound-effekten øger 5G trafikken, elforbruget – og CO2-emissionerne. Nye, 5G-kompatible enheder kræver mere minedrift og produktion og genererer mere e-affald.
I betragtning af det begrænsede antal internetbrugere og det begrænsede antal timer om dagen, forudser nogle eksperter, at trafik- og databehovet vil stige. Det forudsætter, at maskin-til-maskin data er ubetydelige. Desværre. 5G-forbundne high-definition videoovervågningskameraer alene kan skabe eksponentiel vækst i datatrafik og behandling.
Muliggør ICT kulstofbesparelser i andre industrier?
Mange af de forskellige regeringers “grønne aftaler” antager, at digitalisering af sundhed, uddannelse, landbrug, bankvæsen, produktion, transport og byggeri vil spare rigelig CO2 til at opveje den digitale industris emissioner. Men disse industriers samlede reduktioner på 15 % i CO2-emissioner (opnået under ideelle forhold) vil ikke hjælpe os med at nå klimamålene. Faktisk kan digitalisering alene på grund af rebound-effekter øge ICT’s globale CO2-emissioner! Reduktioner vil kun ske, når den digital teknologi eliminerer brugen af kulstofintensive teknologier.
Kan vedvarende energi dekarbonisere ICT?
Den digitale industri promoverer stolt sin stigende brug af “vedvarende” energi. Imidlertid er industrielle vindmøller, solpaneler og batterier kun “vedvarende” og “rene” af navn. Fremstillingen af disse teknologier kræver udvinding og fossile brændstoffer; det genererer CO2 og farligt affald. Så fordi vind og sol genererer intermitterende strøm, er de afhængige af backup fra naturgas eller kul (fossile brændstoffer), atomkraft eller giftige batterier. Desuden kan de ikke drive energiintensive fremstillingsprocesser som f.eks. smeltning.
Kan de nuværende politikker hjælpe os med at nå “netto-zero-emissioner”?
Hvad kan virkelig reducere kulstofemissioner, udvinding, vandforbrug samt giftigt affald? For at gøre datacentre og netværksinfrastrukturer kulstofneutrale, kan big tech så begrænse sit energiforbrug? Kan det begrænse de energislugende (men ikke-essentielle) tjenester som 4K eller HD-videostreaming?
Klimapolitikker, der fremmer energieffektivitet, vedvarende energi og cirkulær elektronik for at hjælpe os med at nå “netto-zero-emissioner”, er ikke realistiske. Til at begynde med vurderer forskere, at den digitale industris kulstofaftryk årligt stiger mellem seks og ti procent. Overholdelse af Parisaftalen (for at holde en global temperaturstigning under 1,5 °C) vil kræve, at den digitale teknologi reducerer sine CO2-emissioner med 42 % inden 2030, 72 % inden 2040 og 91 % inden 2050.
Uanset hvor ofte påstanden gentages, vil effektivitetsgevinster i andre sektorer ikke kompensere for den digitale industris egen voksende udvindingspolitik (7), vandforbrug (8) affald (9) eller emissioner.
Freitag foreslår, at kun årlige begrænsninger på forbrug eller en afgift eller et loft over kulstofemissioner faktisk kan bidrage til at reducere CO2-udledningen betydeligt.
Under alle omstændigheder vil en reduktion af vores miljøpåvirkning kræve, at produktionen og forbruget af digitale varer reduceres.
Hvem er klar til at opretholde en digital slankekur?
Kilder:
1) Computerhistorien: En kort tidslinje.
2) Kommissionens henstilling 2013/179/EU af 9. april 2013 om anvendelse af fælles metoder til at måle og formidle oplysninger om produkters og organisationers miljøpræstationer over den samlede livscyklus. Klimaændringer, ozonnedbrydning, økotoksicitet for akvatisk ferskvand, human toksicitet – kræftvirkninger, human toksicitet – ikke-kræftvirkninger, partikler / respiratoriske uorganiske stoffer, ioniserende stråling – virkninger på menneskers sundhed, fotokemisk ozondannelse, forsuring, eutrofiering – jordbaseret, eutrofiering – akvatisk, ressourceudtømning – vand, ressourceudtømning – mineral, fossil, jordtransformation.
3) Freitag, Charlotte et al., The climate impact of ICT: A review of estimates, trends and regulations, Physics and Society, 2020.
4) Waze ser ikke ud til at rapportere at bruge kunstig intelligens (AI) til navigation, men valgte AI til sin nyere samkørselstjeneste for at matche chauffører og ryttere (et valg, der ikke gør AI nødvendig).
5) Bitcoin er langt den mest populære kryptovaluta. Mens du læser denne artikel i februar 2023, bruger ikke-bæredygtige kryptovalutaer som Bitcoin, Ethereum 1.0, Monero og i alt 316 valutaer “proof of work” (PoW) konsensusalgoritme til at validere hver transaktion og bruger store mængder energi. På den anden side bruger 243 kryptovalutaer som Ethereum 2.0, Cardano og Solana “proof of stake” (PoS), der kræver meget mindre energi. Endelig bruger nogle valutaer deres egen konsensusmekanisme.
6) Tesla Model 3 vejer 1,8 tons ubelastet og forbruger 151 Wh/km. Med 750 kWh elektricitet, der bruges af en Bitcoin-transaktion, kan denne bil køre 750.000/151 km eller ca. 5000 km (3100 miles).
7) Sovacool, Benjamin K. et al., “Bæredygtige mineraler og metaller til en fremtid med lavt kulstofindhold”, Science, 3. jan. 2020.
8) Asianometri, “Halvledervandproblemet”, 2. sept., 2021.
9) Lepawsky, Josh, Genmontering af affald: Worlding Electronic Waste, MIT Press, 2021.
Læs mere her:
Pingback: Guldet i vore computere og telefoner skaber enorme negative konsekvenser for mennesker og klima i Brasilien - nejtil5g.dk
Pingback: Det internet du ikke kan eller vil se - nejtil5g.dk