Internet funciona sobre un conjunt de xarxes de computadors interconnectades i amb un idioma comú que ens permet obtenir molts serveis, cada cop més.
Quan parlem d’Internet i del núvol no ens referim a quelcom immaterial, sinó a quelcom molt material i disseminat pel món, que consumeix recursos i que genera residus i emissions contaminants, també gasos d’efecte d’hivernacle.
Però Internet també ha reduït de manera considerable el consum de serveis fins ara més impactants i ens ha permès relacionar-nos de manera eficient possibilitant reunions i formació a distància, optimitzant processos de treball, revolucionant els mitjans de comunicació, etc. Llavors, quin és el balanç ambiental d’Internet? L’impacte és més gran o més petit que si Internet no existís?
Fem un recorregut sobre els efectes ambientals de la seva part més física (els centres de dades i servidors) i la vessant més quotidiana (l’ús).
Internet són cables, naus plenes d’ordinadors, routers, antenes…
Com podem calcular les emissions de gasos d’efecte d’hivernacle d’una cosa tan intangible com Internet? El primer pas és materialitzar-lo.
De la mateixa manera que la gasolina surt per la mànega de la benzinera després de travessar mig món, Internet també necessita uns 100 milions de servidors1 repartits en centres de dades (els més grans reben el nom de granges de servidors); uns 300 cables de fibra òptica submarins (uns 900.000 quilòmetres);2 i antenes i enrutadors (routers) per fer arribar els paquets d’informació als nostres múltiples devices digitals. Així doncs, Internet ‘pesa’, i molt. Ens centrarem en els centres de dades.
Segons diverses fonts, el 22% dels servidors del món es concentren a deu ciutats com Houston, Mountain View, Scottsdale o San Antonio.3 El 42% es troben als Estats Units i un 3,5% són a Espanya.
Per construir centres de dades, es tenen en compte aspectes com l’espai (en cal molt, per temes de seguretat), l’accés a electricitat barata, la proximitat a llacs o rius per ajudar a refredar les màquines (ja que un dels principals consumidors d’energia és la refrigeració dels servidors), les baixes temperatures (per tant, es prefereix ubicar-los en indrets freds), la possibilitat de funcionar amb energies renovables (grans empreses estan invertint en reduir l’impacte ambiental associat al seu consum) i incentius fiscals.
L’origen renovable de l’energia consumida pels data centers no és un tema menor. D’una banda està clar que suma punts en les estratègies de responsabilitat social corporativa i en la imatge dels grans gegants de les dades. Per una altra, els assegura una font energètica més segura i, en molts casos, més barata, depenent del país.
Les granges de servidors més grans del món es troben a Tokio (130.000 m2), Chicago (102.000 m2), Dublín (51.000 m2), Gal·les (70.000 m2) i Miami (70.000 m2). El seu nombre s’ha mantingut gairebé constant des del 2008, atès que els darrers deu anys s’han consolidat les tecnologies de la virtualització, que han permès multiplicar la seva capacitat per cinc (segons dades de la International Data Corporation).
Què passa, en aquest entramat de dispositius, quan ens connectem a la xarxa?
Quan ens connectem a Internet, en realitat, ens estem connectant a grans centres de dades llunyans. Com?
El senyal surt del nostre ordinador i es dirigeix al punt d’accés de l’edifici (el RITI), i des d’allí a les centrals de les operadores i a la central telefònica. Alhora, les operadores es connecten entre si i arriben als centres neutres, on s’enllacen amb les grans xarxes denominades Tier 1. A la Península, les principals connexions amb la xarxa global són a Conil (Càdis) i Estepona (Màlaga), per on passen dos dels principals cables intercontinentals. Altres connexions importants són les que passen pels Pirineus i la connexió amb Lisboa.2
Amb l’aplicació per a Android Intrace: Visual Traceroute es pot fer un seguiment del camí que recorren les nostres dades des del dispositiu emprat fins a múltiples servidors de tot el món. En introduir el nostre IP, un domini o un lloc web, s’obté com a resultat un mapa que mostra el recorregut corresponent i també un informe resum amb les adreces IP, la ubicació dels servidors i els mil·lisegons que han trigat les nostres dades a passar d’un servidor a un altre. Per exemple, des de l’ordinador on estem escrivint hem fet un accés al web d’Opcions, per al qual les dades han passat per un total de setze servidors i han creuat l’Oceà Atlàntic i els Estats Units. O, en una consulta a la versió digital del diari The Guardian les dades han travessat Europa, Àsia i arriben a la costa oest dels Estat Units creuant el Pacífic.
És un exercici curiós per conscienciar-nos sobre com les nostres consultes a Internet impliquen un llarg viatge per múltiples servidors físics a molts quilòmetres de distància. L’exercici també es pot fer posant al terminal del nostre ordinador traceroute (en Ubuntu i Mac) o tracert (en Windows) i una adreça web. Els resultats es poden interpretar seguint les indicacions del tutorial How to read a traceroute?4
La petjada energètica de les TIC i la seva contribució al canvi climàtic
El causant principal de la petjada ambiental d’Internet és l’energia necessària per fer funcionar la seva infraestructura. Els centres de dades, les antenes de mòbil i els dispositius necessaris per accedir a Internet requereixen grans quantitats d’electricitat. Jon Koomey, professor de la Universitat d’Stanford, és un dels pocs que s’ha dedicat a calcular aquest impacte i afirma que l’ús d’Internet, si tenim en compte tots els elements que el fan funcionar, suposa el 8-10% del nostre consum energètic total. Els centres de dades representen un 1,5-2%.
Avui dia, l’electricitat que consumeixen la major part dels centres de dades prové de centrals de carbó i nuclears. Per exemple, el 55,1% de l’energia utilitzada pels servidors d’Apple prové del carbó, un 49,7% en el cas d’IBM i un 39,4% en el cas de Facebook.5 Tot i aquest escenari, les grans empreses són conscients de l’impuls publicitari que suposa ser eco-friendly i estan dedicant grans esforços a incorporar energies renovables, més enllà dels seus interessos per models més sostenibles que els fan menys dependents energèticament i els permet reduir costos.
Des del projecte europeu RenewIT, en el qual està implicat el Barcelona Supercomputing Center, l’Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC) i la consultoria energètica Aiguasol, entre d’altres, estan investigant el potencial de les energies renovables com a font d’alimentació dels centres de dades. A més, s’està treballant en millorar l’eficiència dels centres de dades mitjançant una gestió més adequada del software, i sistemes de refrigeració més eficients, com refrigeració ‘finestres obertes’, o el reaprofitament de la calor generada per sistemes de calefacció, aigua calenta, etc.
Els centres de dades no només s’utilitzen per emmagatzemar dades de la xarxa associada a Internet, sinó que també realitzen altres tasques com el càlcul intensiu de models matemàtics (el MareNostrum de la UPC n’és un exemple) o d’aspectes comptables (en el cas dels bancs), i l’emmagatzematge de bases de dades diversos. Així doncs, el consum d’energia dels centres de dades no prové únicament del funcionament d’Internet. A més, resulta que la majoria dels centres de dades són petits i no tenen prou escala com per aplicar mesures d’eficiència o millora ambiental. Només els grans s’ho poden permetre. Per tant, hi ha molt camí per recórrer en la minimització de l’impacte ambiental dels servidors associats al nostre ús d’Internet.
Segons l’Annual Report 2013 del CEET,6 tot i que l’eficiència en el funcionament d’Internet s’incrementés un 15% cada any (és la projecció més optimista, vegeu la gràfica a continuació), l’any 2025 aquesta xarxa de xarxes consumiria el 5% del subministrament global d’electricitat. Però segons projeccions més pessimistes i també més realistes, es podria arribar a consums del 10-15%. A més, aquestes dades es refereixen només a la indústria de les TIC (és a dir, les fàbriques, xarxes, etc.) però no comptabilitzen el consum associat al nostre ús final d’aquestes tecnologies digitals (ordinadors, smartphones, tauletes, smart TV, etc.). És a dir, tot i que Internet ens ha permès ser molt eficients, la creixent circulació de dades i l’increment previst d’usuaris ens condueix vers un augment considerable del seu consum d’energia.
En relació a les emissions de GEH i l’afectació de l’era digital en el canvi climàtic, el CEET i el prestigiós centre de recerca Bell Labs (comprat per Nokia el 2016) han calculat que el sector de les TIC i Internet produeix 850 milions de tones de CO2 a l’any, xifra que es duplicarà el 2020 (segons un dels seus estudis).7 De les emissions globals del sector de les TIC (l’any 2011), un 61% prové del consum final dels nostres dispositius digitals i només un 17% prové dels molt citats data centers; tot i que la previsió que en fa l’SMARTer 2020 Report és que aquest percentatge arribi a un 23% el 2020. Tanmateix, i segons aquest mateix informe, les TIC podrien possibilitar reduir les emissions globals de CO2 en 7,8 gigatones el 2020. Això equival a un 15% de les emissions de sectors com el de l’energia, l’edificació, el transport o el comerç.
Segons Jon Koomey, “cal no oblidar que Internet ajuda a millorar l’eficiència de les indústries no digitals, que encara representen el 90% del consum energètic mundial”. Llavors, quina és la resposta a la pregunta: el balanç global ambiental d’Internet és positiu (menys impactant) o negatiu (més impactant)? Segons el darrer estudi citat del CEET (SMARTer 2020 Report), tot i que el consum d’energia d’Internet s’incrementi (i les emissions associades), atès el major nombre d’internautes i més dades circulant; sí que es preveu una reducció de les emissions globals relacionades amb la millora de l’eficiència que Internet pot traslladar a d’altres activitats humanes. Per tant, el balanç ambiental, segons aquest informe, és positiu: l’impacte d’Internet és inferior a l’impacte si aquest no existís. Altres estudis, però, arriben a conclusions diferents.
L’ús quotidià d’Internet. Quan les megues, la rapidesa i els dispositius digitals sí que importen
S’estima que 2,5 milions de persones estan actualment en línia, i s’espera que aquest nombre augmenti gairebé un 60% en els propers cinc anys. Segons l’Informe Sociedad de la Información en España 2015, a Espanya hi ha 27,1 milions d’internautes (un 58,37% de la població total); en particular, un 98,5% dels joves entre 16 i 24 anys usen Internet. Les línies de fibra òptica ja sumen 3,1 milions, pràcticament el doble que l’any 2014. Sembla que ens agrada consumir tecnologia digital: un 78,2% dels internautes ho fem a través de l’ordinador i un 88,3% amb l’smartphone. Però Internet també es consumeix des de les televisions, les smart TV (sembla que només si un producte està connectat a Internet passa a ser smart), un 44% més que l’any 2014; i des de les consoles de videojocs, un 32% més que el 2014.8
En el nostre dia a dia fem servir Internet constantment per a comunicar-nos i nodrir-nos d’informació. Per treballar i distreure’ns. Internet ha esdevingut més que una tecnologia, una nova manera de viure i relacionar-nos. Més de 2.000 milions d’usuaris amb una gran activitat diària: cerques (una mitjana de 5,7 bilions al dia), el correu electrònic que responem (425 milions d’usuaris de Gmail que produeixen 12.240 milions de correus cada hora), un anunci que ens arriba (que, de mitjana, corre per Google 30 bilions de vegades cada dia), tafanejar per Facebook (200 milions d’actualitzacions per hora) i veure aquell vídeo pendent del Youtube (amb uns 4 bilions de visualitzacions).8 L’aplicatiu The Internet in Real Time mostra la quantitat de gigabytes de dades, missatges i likes de Facebook, piulades del Twitter, pujades a l’Instagram, nous usuaris de Linkedin, número de pins del Pinterest, missatges de WhatsApp, etc. en temps real. És difícil seguir els números, ja que creixen de manera molt ràpida i constant. Quin vertigen!
Pel que fa a l’ús final i més quotidià, el primer pas és reduir el consum associat a les TIC, valorant les nostres necessitats reals. A Internet cada cop trobem més vídeos (que s’engeguen sols), més animacions, més qualitat en les imatges; i cada vegada podem adjuntar més arxius i més pesats en un sol correu o missatge, perquè en pocs anys la quantitat de dades que podem enviar han passat de desenes de MB a més de 10GB, i ‘gratis’. Si, com en el cas dels telèfons mòbils, no només paguéssim per velocitat sinó també per dades consumides, segurament la nostra manera de consumir ‘Internet’ seria menys impulsiva, més reflexiva.
Per exemple, els spam que es generen emeten 28,5 milions de tones de CO2, a més d’un total de 104.000 milions d’hores per esborrar-lo. I és que resulta que el 61% dels mails que es reben no són essencials (un 68,8% directament són spam).9 Un altre exemple molt estès a la xarxa és l’impacte d’un correu electrònic que implica l’emissió de 4g/CO2 i un amb un adjunt pesat emet 50g/CO2. Abans hem parlat de 12.240 mails cada hora, només cal multiplicar i el vertigen s’incrementa.
Si una cerca a Internet triga més de 400 mil·lisegons, els usuaris cerquen menys o busquen alternatives. Això equival a ‘obrir i tancar els ulls’, i ja es considera esperar massa. La rapidesa, doncs, sí que importa
Un altre aspecte clau quan parlem de comunicacions i Internet és la rapidesa i la immediatesa. Segons la investigació Speed matters for Google web search,10 si una cerca triga més de 400 mil·lisegons, l’usuari realitza menys cerques de manera gradual en el temps. Per a Google aquest criteri és bàsic per al seu model de negoci. Els seus usuaris són impacients i si les respostes triguen a arribar més del que volen, busquen menys. Però, quant és un mil·lisegon? I 400 mil·lisegons? Un mil·lisegon és la mil·lèsima part d’un segon i 400 mil·lisegons equival a obrir i tancar els ulls, i això ja es considera esperar massa fent una cerca. Esperar que es descarregui un vídeo, una cançó o una actualització d’una xarxa social no és ben rebut; i tot i que sembli imperceptible per als humans, no ho és, i les grans empreses estan investigant en aquest sentit com a factor competitiu.11
Pel que fa al consum d’energia a casa
Segons dades de l’any 2012 de l’Electric Research Institute, els smartphones i les tauletes consumeixen molta menys energia que aparells electrònics tradicionals com el portàtil, el PC de sobretaula, o la TV de plasma. Es tracta d’aparells multifuncionals que han aconseguit ‘miniaturitzar’ d’altres dispositius més grans, reduint el consum de materials i d’energia.
El balanç entre els beneficis ambientals d’aquesta desmaterialització i els seus impactes ambientals resulta molt complex de calcular i, en tot cas, el que s’ha fet en diversos articles científics són aproximacions amb exemples concrets, com ara: què impacta més, veure continguts amb un DVD o bé on line en streaming?12 Segons dades de l’any 2011, si se substituïssin totes les visualitzacions amb DVD per fer-ho en streaming es gastarien 162 bilions de joules menys d’energia primària i s’emetrien 86 bilions de quilograms menys de CO2; estalvi equivalent a l’energia primària utilitzada per satisfer la demanda anual d’electricitat de gairebé 200.000 llars als Estats Units.
Cal puntualitzar que les emissions de CO2 directament relacionades amb el funcionament dels nostres dispositius digitals, principalment els mòbils i les tauletes, representen menys del 20% del total d’emissions associades a aquests gadgets.13 La resta es generen en la seva fabricació i transport. Per tant, és en aquestes fases del seu cicle de vida en què hem de concentrar, també, els esforços; sobretot els governs, dissenyadors i fabricants. I també nosaltres com a consumidors hem de triar productes més ben dissenyats i més duradors.
El consum d’energia de l’ús de les TIC, doncs, és prou significatiu com per intentar minimitzar-lo amb un ús més conscient i sostenible.
Notes
1. RenewIT (abril 2014). “Data centres: market archetypes and case studies“.
2. Ecologistas en Acción (juny 2013). “¿Una red sin límites en un planeta limitado?“.
3. Pingdom, Royal (New York Times) i Koomey, Jon (Data Center Knowledge). Informació trobada a la infografia Internet no és invisible, de Mari Nieves Lorenzo per a relajaelcoco per a la revista Yorokobu.
4. Mitchel, S. (octubre 2015). “How to read a traceroute?” In motion hosting.
5. A l’informe de Greenpeace Clicking Clean: how companies are creating the Green Internet? (abril 2014) es pot consultar quines són les fonts energètiques dels grans hubs (concentracions territorials) de centres de dades.
6. Centre for Energy-Efficient Telecommunications (CEET), centre de recerca públic-privat de la Universitat de Melbourne (Austràlia) dedicat a millorar l’eficiència energètica de les telecomunicacions globals.
7. CEET i Bell Labs (gener 2013). “Methodologies for assessing the use-phase power consumption and green-house gas emissions of telecommunications network services”. Environ Sci Technol.
8. Fundación Telefónica (2015). “Sociedad de la Información en España (SIE)“.
9. Berners-Lee, M. i altres (21 d’octubre 2010). “What’s the carbon footprint of… email?” The Guardian.
10. Brutlag, J. (22 de juny 2009). “Speed matters for Google web search“. Google, Inc.
11. Lohr, S. (29 de febrer 2012). “For impatient web users, an eye blink is just too long to wait“. New York Times.
12. Shehabi, A. i altres (2014). “The energy and greenhouse-gas implications of internet video streaming in the United States”. Institute of Physics.
13. Bates, O. i altres (2014). “Towards an holistic view of the energy and environmental impacts of domestic media and IT”. Lancaster University.
