A indústria, a investigação e o entretenimento exigem cada vez mais recursos na sociedade digitalizada. Isto também leva a um rápido aumento nas emissões de gases de efeito estufa

Dado que as capacidades de computação e armazenamento ainda são extremamente baratas, existem poucos incentivos para utilizar estes recursos com moderação. Foto: Adobe Stock / »nd« [M]
Por Joel Schmidt para o “Neues Deutschland”
Quer estejamos ocupados no escritório, stressados na estrada ou em casa, no sofá – quase nenhuma conquista técnica das últimas décadas mudou tanto a nossa vida quotidiana como a Internet. Na viragem do milénio, apenas 360 milhões de pessoas estavam online em todo o mundo. No ano passado, o número subiu para mais de cinco mil milhões. Da comunicação e navegação à transferência de conhecimento, a Internet permite que inúmeras pessoas participem de formas até então desconhecidas. Mas por mais vantagens que a interconectividade do mundo traga consigo, ela também tem as suas desvantagens. Porque a digitalização de quase todas as áreas da vida e com ela a disponibilidade constante de todos os serviços não pode ser separada do consumo de recursos necessários à mera disponibilização da infraestrutura correspondente. O que isso significa? Se a Internet fosse um país, em 2020 teria 2,8% do CO2 do mundo2 ocupa o sexto lugar entre os dez maiores emissores de gases de efeito estufa do planeta. Para efeito de comparação: a Alemanha ficou em oitavo lugar no mesmo ano, com um consumo de cerca de 730 milhões de toneladas de CO2 .
Este aumento no consumo de energia também se reflete no aumento da quantidade de dados em todo o mundo. De acordo com estimativas do Escritório Federal de Assuntos Econômicos e Proteção Climática (BMWK), isso totalizou mais de 50 zetabytes em 2020. São 50 trilhões de gigabytes, um número com 21 zeros. O BMWK coloca isso de forma um pouco menos abstrata: “Se você salvasse essa quantidade de dados em DVDs, a pilha teria 2,6 milhões de quilômetros de altura – o que corresponde a 63 vezes a circunferência da nossa Terra”. a pesquisa é para o ano de 2025 e a empresa de consultoria International Data Corporation (IDC) previu um aumento de 25,5x no volume global de dados, para 175 zetabytes. Estima-se que a quantidade de dados produzidos pela humanidade dobra a cada três anos.
Estes não só devem ser armazenados em algum lugar, mas também processados e encaminhados, caso contrário, permanecerão inúteis. Grosso modo, a infraestrutura digital necessária para isso pode ser dividida em duas áreas. Os dados são disponibilizados e armazenados em data centers e depois encaminhados aos respectivos clientes por meio de redes de dados. Embora no caso de dispositivos finais móveis, como laptops ou smartphones, cerca de 80% do consumo de energia na forma de emissões de gases de efeito estufa sejam atribuíveis à produção e o restante à operação contínua, na área de infraestrutura digital. Isso se deve principalmente ao fato de que os servidores e storages (soluções de armazenamento no ambiente de TI) nos data centers estão em constante operação – e, portanto, consomem energia constantemente. Já que cada consulta, por menor que seja, com um mecanismo de pesquisa,
As empresas não têm uma visão geral de seus dados
Os data centers vêm em todos os formatos e tamanhos. O espectro varia de pequenas empresas que o utilizam para processar suas comunicações por e-mail, a centros de informática universitários que o utilizam para realizar suas pesquisas, até grupos automotivos que o utilizam para operar suas linhas de produção. E há também os chamados data centers em hiperescala, que ocupam salas de logística inteiras e são usados para oferecer serviços de computação em nuvem, hospedagem ou streaming. Simon Hinterholzer é pesquisador do Instituto Borderstep para Inovação e Sustentabilidade, que estuda o consumo de energia de data centers na Alemanha há 15 anos. “Em termos de escalas de impacto ambiental, estas são comparáveis desde uma residência privada até uma cidade pequena ou média”, afirma ao “nd”. Até agora, os data centers não são legalmente obrigados a declarar o seu consumo. Hinterholzer e sua equipe examinaram exatamente isso em um estudo para a associação da indústria alemã de informação e telecomunicações Bitkom, entre outros. O resultado: para o período de 2012 a 2022, a indústria pode apresentar um aumento de 90% na capacidade de conexão de TI. No entanto, isto é acompanhado por um aumento nas necessidades de electricidade dos cerca de 50.000 centros de dados em todo o país durante o período mencionado. De onze mil milhões de quilowatts-hora em 2011 para 18 mil milhões de quilowatts-hora no ano passado. Hinterholzer e sua equipe examinaram exatamente isso em um estudo para a associação da indústria alemã de informação e telecomunicações Bitkom, entre outros. O resultado: para o período de 2012 a 2022, a indústria pode apresentar um aumento de 90% na capacidade de conexão de TI. No entanto, isto é acompanhado por um aumento nas necessidades de electricidade dos cerca de 50.000 centros de dados em todo o país durante o período mencionado. De onze mil milhões de quilowatts-hora em 2011 para 18 mil milhões de quilowatts-hora no ano passado. Hinterholzer e sua equipe examinaram exatamente isso em um estudo para a associação da indústria alemã de informação e telecomunicações Bitkom, entre outros. O resultado: para o período de 2012 a 2022, a indústria pode apresentar um aumento de 90% na capacidade de conexão de TI. No entanto, isto é acompanhado por um aumento nas necessidades de electricidade dos cerca de 50.000 centros de dados em todo o país durante o período mencionado. De onze mil milhões de quilowatts-hora em 2011 para 18 mil milhões de quilowatts-hora no ano passado.
Hinterholzer refere-se aos relatórios de sustentabilidade das grandes empresas tecnológicas Amazon, Alphabet e Meta, que mostram que os seus data centers já funcionam em grande parte com energias renováveis. No entanto, uma vez que a energia eólica e os sistemas fotovoltaicos não produzem electricidade a todo o momento ou esta não pode ser armazenada, e a infra-estrutura ainda tem de ser fornecida 24 horas por dia, “nenhum dos centros de dados neste país é capaz de provar que a sua electricidade é disponível a qualquer hora a partir de fontes verdes vem«. É uma questão completamente diferente que os grandes data centers de hiperescala, em particular , consumam enormes quantidades de água para resfriar seus servidores, além de eletricidade para operá-los.
É difícil responder quanto espaço de armazenamento e capacidade do data center é usado por cada empresa. No entanto, é generalizada a ideia de que os recursos correspondentes estão disponíveis quase infinitamente. Isto se aplica especialmente à área de computação em nuvem. O resultado: “Se a capacidade computacional estiver disponível de forma extremamente barata, há poucos incentivos para usar esses recursos com moderação”, diz Hinterholzer. De acordo com a empresa tecnológica californiana Veritas, as empresas alemãs, em particular, destacam-se no que diz respeito ao tratamento inflacionário de dados. Segundo estimativas, 66 por cento de todos os dados armazenados por empresas sediadas neste país são casos de “dados obscuros”. O que se entende por isto são conjuntos de dados que a empresa desconhece, porque ou são inutilizáveis,
Enorme consumo de energia devido a rastreamento e cookies
Anne Mollen, da organização sem fins lucrativos Algorithm Watch, conhece esses exemplos no campo da IA. Nas universidades, nas médias empresas, mas também nas grandes empresas, ainda não foi estabelecido manter os sistemas de IA enxutos. “Simplesmente compram-se novos servidores em vez de sensibilizar para a programação para poupar recursos”, diz ela ao “nd”. Em particular, modelos de linguagem como o ChatGPT requerem uma enorme quantidade de energia, “especialmente tendo em conta que as grandes empresas tecnológicas utilizam centros de dados com emissões muito baixas”. Até agora, a fase de desenvolvimento e formação dos modelos correspondentes tem sido considerada muito intensiva em recursos. Por outro lado, os fabricantes descrevem o consumo na chamada fase de inferência, ou seja, a aplicação concreta, como extremamente baixo. Pode ser verdade, diz Mollen, que o consumo de energia da inferência individual é extremamente pequeno. Este baixo consumo por processo só é relativizado se “isto for feito milhares de milhões de vezes por dia”. Suas declarações são apoiadas pela própria indústria. Já em 2019, Jen-Hsun Huang, CEO do fabricante de processadores Nvidia, e Jeff Barr, do provedor de computação em nuvem Amazon Web Services (AWS), disseram que o aprendizado de máquina na verdade é responsável por cerca de 90 por cento. do consumo de energia cai apenas para essa fase de inferência.
A situação é semelhante com outras aplicações digitais que se tornaram indispensáveis no dia a dia. De acordo com o think tank francês The Shift Project, uma única pesquisa no Google emite uma quantidade insignificante de 0,2 gramas de CO 2 . Só que existem mais de 3,5 mil milhões de pesquisas deste tipo em todo o mundo – por dia. O streaming requer ainda mais energia. Apenas meia hora de transmissão de vídeo na Netflix causa 1,6 quilograma de emissões. Isso é aproximadamente comparável a dirigir um carro de seis quilômetros. Com 1,5 gramas de CO 2por hora, o streaming via conexão por cabo de fibra ótica é o mais econômico, pela rede móvel sem fio 5G já são cinco gramas. A qualidade também faz diferença: se um vídeo HD de uma hora requer 700 megabytes de espaço de armazenamento, os dados o volume aumenta dez vezes com a resolução em ultra HD para sete gigabytes.
Permanece a questão de saber quem será responsável pelos crescentes custos ambientais da digitalização no futuro. Poderíamos ter calma e apelar ao moral do consumidor para usar menos Netflix, ChatGPT e motores de busca em geral; contente-se com o streaming em uma resolução mais baixa e aproveite o thriller de domingo à noite em qualidade Ultra HD. Mas também se poderia procurar soluções políticas e, por exemplo, pedir às grandes empresas tecnológicas que fizessem a sua parte. Por exemplo, adaptando os seus modelos de negócio e abstendo-se de armazenar cookies que são utilizados para monitorizar o comportamento do utilizador para fins publicitários. De acordo com estimativas do instituto de investigação holandês CE Delft, só as atividades de monitorização e publicidade de aplicações móveis geram entre 29,6 e 50,4 mil milhões de gigabytes de dados anualmente na União Europeia. Isso corresponde a CO2 emissões de cinco a 14 milhões de toneladas: cerca de 950.000 pessoas produzem num ano.

Este texto escrito originalmente em alemão foi publicado pelo jornal “Neues Deutschland” [Aqui!].



Na pandemia do coronavírus, o ensino e a aprendizagem ocorrem cada vez mais no meio digital. Foto: 




