Trudno sobie wyobrazić nasze życie bez nowoczesnych technologii, które są obecne w wielu jego sferach – od pracy, przez edukację, pasje, rozwój aż po codzienną komunikację i rozrywkę. Mimo że świat cyfrowy wydaje się niematerialny, jego działanie generuje ślad węglowy, co ma realny wpływ na środowisko naturalne. W obliczu postępującego kryzysu klimatycznego rośnie znaczenie świadomego podejścia do tego problemu i wdrażania sposobów, które pozwolą go zredukować.

Czym jest cyfrowy ślad węglowy i jak powstaje?

Wykorzystywanie chatbotów AI, korzystanie z poczty email, wyszukiwanie informacji, streamowanie seriali, ładowanie telefonu, czy choćby odtwarzanie rolek na Instagramie – wszystkie te czynności związane są z zużywaniem energii. Na co dzień niewiele osób zastanawia się nad tym, że aktywność online prowadzi do emisji dwutlenku węgla. Cyfrowy ślad węglowy stanowi sumę emisji gazów cieplarnianych powstających w wyniku działalności technologii cyfrowych.

Nie tylko korzystanie z urządzeń elektronicznych pozostawia ślad węglowy, ale też jest on generowany przez całą infrastrukturę sieciową. Olbrzymie ilości energii są wykorzystywane przez centra danych, serwery przetwarzające zapytania, routery przesyłające informacje, a także przez systemy chłodzenia, które również muszą działać nieprzerwanie.

Wszystko to wymaga ogromnych ilości prądu, który wciąż w dużej mierze pozyskiwany jest z paliw kopalnych. Centra danych zużywają obecnie około 3% energii produkowanej na świecie. Cały sektor IT odpowiada natomiast za 3% globalnych emisji CO₂, a według prognoz do 2040 roku wskaźnik ten może wzrosnąć nawet do 14%.

W 2023 roku Polska wyprodukowała około 166 TWh energii elektrycznej. Szacunki Międzynarodowej Agencji Energii (IEA) wskazują, że już za dwa lata globalne centra danych będą potrzebować około 800 TWh energii elektrycznej rocznie — niemal pięciokrotnie więcej niż roczna produkcja energii w naszym kraju w 2023 roku.

Ponadto sama produkcja urządzeń elektronicznych od procesu wydobycia surowców, montowania i transportu sprzętu zużywa zasoby i przyczynia się do powstawania zanieczyszczeń. Cykl życia tego typu produktów jest stosunkowo krótki, każdego roku świat jest zalewany przez miliony ton elektronicznych odpadów.

Jak zmierzyć cyfrowy ślad węglowy?

Mierzenie cyfrowego śladu węglowego pozwala lepiej zrozumieć, które aspekty technologii najbardziej przyczyniają się do jego powstawania i jakie działania mogą pomóc go zredukować. Zdania na temat tego, jakie emisje należy mierzyć, aby ocenić cyfrowy ślad węglowy, są zróżnicowane. Przyjmuje się, że trzeba uwzględnić zużycie energii potrzebnej do zasilania urządzeń, takich jak telefony, tablety, komputery, routery, na których przechowywane są i odtwarzane dane. Ważnym aspektem jest również analiza przesyłu tych danych przez różne punkty pośrednie do centrum danych oraz działalność samych centrów danych.

Obciążenie środowiskowe technologiami cyfrowymi zależy od wielu wskaźników, więc precyzyjne oszacowanie wartości jest skomplikowane. Czynnikami, które mają wpływ na poziom wytwarzanego cyfrowego śladu węglowego, są m.in. źródła, z których pozyskuje się energię elektryczną – ta sama ilość prądu wygenerowana z rozpadu atomu mniej obciąża środowisko, niż energia pozyskana przez spalanie węgla.

W naszym państwie świadomość znaczenia mierzenia cyfrowego śladu węglowego jest wciąż na niskim poziomie. Według danych pozyskanych w badaniu Inspired i InCredibles jedynie 5% firm IT w Polsce mierzy swój ślad węglowy, a połowa deklaruje zamiar podjęcia takich działań w przyszłości. Ponad połowa przedsiębiorstw z tego sektora nie korzysta – nie wytwarza ani nie kupuje energii z OZE.

Żeby wyliczyć cyfrowy ślad węglowy, który pozostawia się indywidualnie, można użyć rozmaitych kalkulatorów dostępnych w Internecie. Oczywiście uzyskany wynik stanowi przybliżoną wartość i jest uogólniony, pod uwagę trzeba wziąć wiele rozmaitych czynników i wskaźników, żeby dane były bliskie rzeczywistości.

Dla przykładu napisanie i wysłanie pojedynczego e-maila bez załączników generuje emisję około 0,2 g CO₂, w przypadku wiadomości z załącznikami, którą wysyła się do wielu odbiorców jest to już do 26 g CO₂. Emisyjność zależna jest też od rodzaju sprzętu, z którego się korzysta, np. godzinny film oglądany na laptopie obciąża środowisko 37 g CO₂, w przypadku, gdy wyświetlany jest na telewizorze, emisja dwutlenku wynosi znacznie więcej, bo aż 122 g. Pod uwagę należy wziąć również model sprzętu, jakość odtwarzania obrazu, czy choćby takie parametry, jak jasność wyświetlacza.

Dlaczego trzeba dążyć do redukcji cyfrowego śladu węglowego?

Dynamiczny rozwój infrastruktury cyfrowej prowadzi do coraz większej emisji dwutlenku węgla, który wpływa na wszelkie elementy środowiska naturalnego od jakości powietrza przez bioróżnorodność i stabilność ekosystemów.

Obecnie obserwujemy rozkwit sztucznej inteligencji, która ma ogromny potencjał, ale też wiąże się z kolejnymi obciążeniami ekologicznymi. Modele AI wymagają tysięcy serwerów w centrach danych, często chłodzonych i zasilanych przez całą dobę.

Jako przykład można tutaj przywołać dane z badania Hugging Face i Carnegie Mellon University: określono, że Stable Diffusion XL, czyli jeden z najbardziej zaawansowanych generatorów obrazów AI, przy tworzeniu 1000 grafik, generuje podobną ilość dwutlenku węgla, co przejażdżka samochodem benzynowym na odległość 6,5 km.

Regulacje prawne dotyczące ograniczania cyfrowego śladu węglowego

Edukacja i praca zdalna, kryptowaluty, cyfryzacja wielu obszarów życia i postępująca automatyzacja obciążają nasze środowisko, dlatego Unia Europejska wprowadza kolejne regulacje dotyczące ograniczenia emisji dwutlenku węgla przez zmniejszenie cyfrowego śladu węglowego.

Ograniczenie emisji gazów cieplarnianych do 2050 roku to założenia Europejskiego Zielonego Ładu. Jest to strategia, która ma na celu osiągnięcie neutralności klimatycznej. Przestrzeganie norm zawartych w pakiecie inicjatyw związane jest ze zwiększeniem efektywności energetycznej w obszarze technologicznym, ale także przestawieniem się na zrównoważone praktyki cyfrowe, czyli optymalizację infrastruktury IT, regulacje dla branż cyfrowych i stosowanie odnawialnych źródeł energii.

Podobne cele wyznacza też Krajowy Plan na rzecz Energii i Klimatu na lata 2021–2030 (KPEiK) – Zawarte w nim wytyczne również skupione są na redukcji emisji, efektywności energetycznej oraz rozwoju OZE przy uwzględnieniu cyfryzacji.

Ustawa o efektywności energetycznej nakłada obowiązki na przedsiębiorców z sektora ICT, wymóg spełniania określonych norm, które mają na względzie ograniczenie zmian klimatycznych.

Sposoby na zmniejszenie cyfrowego śladu węglowego

Wprowadzanie regulacji prawnych i podnoszenie świadomości społecznej to podstawowe działania na drodze do ochrony środowiska przez zmniejszanie cyfrowego śladu węglowego. Każdy z nas przez swoje codzienne wybory ma wpływ na ilość emitowanych zanieczyszczeń np. przez takie proste zachowania, jak zmniejszanie jasności wyświetlacza w laptopie, wyłączanie nieużywanych aplikacji w telefonie, czy też czyszczenie skrzynki mailowej i rezygnowanie z nieczytanych newsletterów.

Potrzebne są zmiany w przedsiębiorstwach oraz instytucjach i wdrażanie zrównoważonego rozwoju. Żeby ograniczyć cyfrowy ślad węglowy, trzeba zainwestować w energooszczędne rozwiązania, przestawić się na odnawialne źródła energii, przenieść dane do chmur, korzystając z usług dostawców, którzy również wykorzystują zieloną energię.

Wyzwaniem współczesnego świata jest też wydłużenie cyklu życia urządzeń elektronicznych. Naprawa, aktualizacja i dłuższe użytkowanie tego typu sprzętu powinno stać się ważnym punktem w walce z ociepleniem klimatu.

W drodze do zmniejszenia CŚW ogromne znaczenie ma także poprawianie efektywności energetycznej centrów danych. Według raportu McKinsey potencjalna redukcja śladu węglowego w tym obszarze wynosi od 15% do 20%. Wprowadzenie efektywniejszych systemów chłodzenia, automatyzacja procesów oraz zastosowanie nowoczesnych materiałów budowlanych ma wpływ na ograniczenie zanieczyszczenia środowiska CO₂.

Poszukując ekologicznych rozwiązań, można inspirować się Szwecją, która ciepło emitowane przez wentylacje do ochładzania budynków serwerowni wykorzystuje w lokalnych sieciach ciepłowniczych. Dodatkowo korzysta z inteligentnych systemów AI, by dopasować poziom chłodzenia do aktualnych warunków pogodowych.

Technologia może działać na rzecz ochrony środowiska, zamiast stanowić zagrożenie, które przyczynia się do jego degradacji. Wykorzystując potencjał inteligentnych systemów i przestawiając się na odnawialne źródła energii, możemy przekształcić cyfryzację w narzędzie do walki z kryzysem klimatycznym.