В начале XXI века человечество столкнулось с серьёзными экологическими кризисами, такими как изменение климата, уменьшение биоразнообразия, изменение состояния почв и воды и так далее.
Чтобы найти эффективные решения, нужно изучать ситуацию и показатели, свидетельствующие о масштабе воздействия на окружающую среду. На протяжении многих лет электричество и энергия были такими показателями в некоторых «исследованиях» и в большом количестве статей. Используя их, авторы оценивают воздействие информационных технологий на окружающую среду.
Проблема в том, что электричество не было и не будет никогда подходящим индикатором, который помог бы оценить экологичность.
Энергия – не всегда электричество
Многие исследователи и авторы статей попадают в ловушку семантики. Они используют термины «энергия» и «электричество» в одинаковом значении, говоря об электричестве. Но на самом деле электричество – это особая форма энергии.
Её называют конечной, когда используют для питания электронных устройств. Имеется в виду, что это форма, которая получается из так называемой первичной энергии – из килограмма угля, литра нефти, часа солнечного света и так далее.
Электричество – это одна из форм конечной энергии, но есть и другие: она может быть теплом, движением или чем-то ещё.
Используя термин «энергия» вместо «электричество», и не уточняя, является ли это конечной или первичной формой, невозможно объяснить, о чем мы говорим. Поэтому важно чётко различать первичную и конечную энергию, а также электричество, чтобы цифры имели смысл.
Разное электричество – разный эффект
Потребление электроэнергии или количества электричества выражается в киловаттах за единицу времени (кВт в единицу времени), а не в ваттах, как постоянно пишут. Обозначение можно увидеть, например, в счетах за электричество.
Это количество не является индикатором воздействия на окружающую среду. Ведь воздействие будет очень различным в зависимости от первичной энергии, используемой для производства электроэнергии, и методом преобразования одного в другое.
Сжигание первичной ископаемой энергии (природного газа, угля, нефти) в основном приводит к выбросам парниковых газов – CO2 и других. Они усиливают глобальное потепление, как следствие – меняют местный климат, что уменьшает биоразнообразие.
Особенность ядерной реакции в том, что образуется большое количество водяного пара в процессе охлаждения реактора. Если говорить о Франции, то на производство одного кВт электроэнергии уходит около четырёх литров голубой воды (вероятно, имеется в виду вода в охлаждающих бассейнах, которая обычно светится голубым – Зелёный портал). То есть во Франции производство электроэнергии в основном происходит ценой «голубой воды»... И ценой всех катастрофических последствий ядерных аварий.
Производство электроэнергии благодаря плотине, установленной на реке, называется гидроэнергетикой и основано на силе движения реки. Энергия считается полученной за счёт возобновляемых источников, при этом строительство плотины влияет на окружающую среду, в частности, нарушая местные экосистемы. С другой стороны, преобразование такой энергии в электричество не оказывает воздействия или оказывает очень малое.
По этим причинам количество электричества никогда не будет индикатором воздействия на окружающую среду.
Стандартизированные показатели
Но показать воздействие на окружающую среду можно с помощью индикаторов, на которых базируются оценка жизненного цикла (LCA) и другие стандартные методы количественной оценки.
Среди них, например:
• Потенциал глобального потепления (в Беларуси ещё называют просто «изменение климата» – ред). Исчисляется в килограммах CO2-эквивалента, обычно рассчитывается на основе характеристик, предложенных МГЭИК («Межправительственная группа экспертов по изменению климата»);
• Истощение абиотических природных ресурсов, выраженное в килограммах Sb-эквивалента (сурьмы). Обычно рассчитывается на основе метода ReCiPe, опубликованного Институтом наук об окружающей среде Лейденского университета в Нидерландах;
• Потребление воды в литрах для оценки воздействия на ресурс и другие.
Эти показатели обычно дополняются так называемыми индикаторами потока (например, ресурсов – ред):
• Потребление первичной энергии, выраженное в МДж (мегаджоулях) первичной энергии (часто разделяют возобновляемую и невозобновляемую энергию).
Специалисты по оценке жизненного цикла хотели бы также более систематично использовать такие показатели, как землепользование, токсичность, ионизирующее излучение и так далее.
Поэтому с точки зрения анализа жизненного цикла, потребление электроэнергии никогда не будет индикатором анализа жизненного цикла, поскольку позволяет показать только конечное потребление энергии и не даёт оценить эффективность в целом.
Жизненный цикл
Наконец, оценка воздействия на окружающую среду компьютера, информационной системы или сервиса имеет смысл только тогда, когда рассматривается жизненный цикл оборудования целиком: производство, использование, окончание срока службы.
Что касается энергии, то это позволяет учитывать:
- серую энергию;
- энергию на этапе использования.
Серая энергия – это энергия, необходимая для производства устройств в разных формах, от дизельного топлива для экскаватора-погрузчика, который добывает руду, до электричества на сборочных заводах.
При оценке воздействия на окружающую среду серая энергия всегда исчисляется в первичной энергии (МДж).
Чтобы получить полную оценку, мы выражаем потребление на этапе использования через первичную энергию. И так можем обнаружить, что больше всего энергии смартфон требует на этапе производства.
В конце концов, количество потреблённой электроэнергии, говорящее о воздействии на окружающую среду, является хорошим индикатором... того, как вредят исследование или статья, которую вы читаете!
