Ảnh hưởng của ngành ICT đối với sự biến đổi khí hậu

E-mail | Bản in | Lưu xem sau

Hệ thống giám sát sự biến đổi khí hậu trên toàn cầu.

Ngành công nghệ thông tin và viễn thông (ICT) giữ vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ công tác giám sát sự biến đổi khí hậu, nhưng chính ICT cũng góp phần làm biến đổi khí hậu.

Việc chuyển đổi công nghệ tương tự (analog) sang kỹ thuật số (digital) trong ngành truyền thông như phát thanh, truyền hình đã giảm năng lượng tiêu thụ xuống 10 lần cho hàng trăm ngàn trạm thu phát trên khắp thế giới với công suất tiêu thụ 100-150KW, một con số không nhỏ. Vấn đề tiêu thụ năng lượng của các máy chủ, hệ thống làm mát, nguồn dự phòng trong các trung tâm dữ liệu cũng rất đáng kể, chiếm khoảng 30% tổng chi phí vận hành.

Sự thiệt hại về con người và của cải sau những cơn thịnh nộ của thiên tai hẳn sẽ nặng nề hơn nữa nếu không có sự đóng góp của công tác dự báo khí tượng thủy văn. Với tốc độ phát triển nhanh về công nghệ, ngành ICT đã có những đóng góp to lớn trong việc dự báo sự thay đổi của khí hậu, cảnh báo thiên tai, giám sát sự thay đổi lượng khí nhà kính và nguồn nước trên toàn cầu cũng như sự dâng cao của mực nước biển. Nói một cách khác, ngành ICT đã hỗ trợ rất lớn cho con người trong việc phòng chống thiên tai, mặc dù kết quả còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác, trong đó có khả năng ứng phó với thiên tai tại từng địa phương.

Hỗ trợ ngành khí tượng thủy văn

Nói đến vai trò của ngành ICT trong việc hỗ trợ ngành khí tượng thủy văn, người ta nói đến các vệ tinh viễn thông với hệ thống nhiều vệ tinh quan sát và thiết bị giám sát.

Trên các vệ tinh quan sát và các thiết bị giám sát trái đất đều có gắn các thiết bị cảm biến để theo dõi sự biến đổi của thời tiết và khí hậu, giám sát sự thay đổi lượng khí nhà kính thải ra bầu khí quyển cũng như sự nóng lên của bề mặt trái đất và đại dương. Các thiết bị này cũng theo dõi sự hình thành và diễn biến của các cơn bão, lốc xoáy, sóng thần cũng như sự phun trào của núi lửa và cháy rừng.

Từ những thiết bị cảm biến này, dữ liệu thu thập sẽ được truyền về các trung tâm xử lý dữ liệu về môi trường để đưa ra những dự báo, cảnh báo để giúp đỡ con người phòng tránh thiên tai. Tổ chức Khí tượng thế giới (World Meteorological Organization) giám sát thời tiết và khí hậu bằng hệ thống WWW (World Weather Watch) vốn luôn được áp dụng những công nghệ mới nhất từ ngành ICT. Về cơ bản, WWW gồm ba thành phần là GOS, GTS và GDPS.

GOS (Global Observing System) là hệ thống giám sát toàn cầu, dùng để giám sát bầu khí quyển và bề mặt trái đất, đại dương. GOS hoạt động dựa trên các thiết bị cảm biến từ xa đặt trên vệ tinh, máy bay, các radar khí tượng đặt ở mặt đất và đại dương. Ví dụ như vệ tinh Ibuki của Nhật bay trong quỹ đạo thấp LEO có thể quan sát sự hình thành khí nhà kính rất chính xác bằng cách dùng hai loại cảm biến để phân tích ánh sáng mặt trời phản xạ từ trái đất, tìm kiếm các dấu hiệu của carbon dioxide (CO2) và methane CH4. Ibuki có thể phát hiện những thay đổi của một phần triệu lượng khí nhà kính trong bầu khí quyển hay như các cảm biến đo nhiệt độ bề mặt đại dương với mức chính xác đến 0,20C.

GTS (Global Telecommunication System) là hệ thống viễn thông toàn cầu. Khi kết hợp các thiết bị vô tuyến viễn thông, GTS sẽ có khả năng truyền lượng dữ liệu về khí tượng rất lớn theo thời gian thực và kết nối các trung tâm khí tượng thủy văn giữa các quốc gia với nhau thành hệ thống dữ liệu thống nhất và đồng bộ trong khu vực. Hệ thống xử lý dữ liệu toàn cầu GDPS (Global Data Processing System) gồm hàng ngàn máy tính, siêu máy tính có nhiệm vụ xử lý lượng dữ liệu khí tượng khổng lồ thu thập được và đưa ra những phân tích, dự báo cũng như những cảnh báo về khí hậu.

Góp phần giảm lượng CO2 thải ra bầu khí quyển

Công nghệ xanh (Green IT) với các thiết bị ít tiêu tốn năng lượng và ít carbon hơn đang được lưu ý sử dụng. Các giải pháp công nghệ xanh hướng đến việc sử dụng ít thiết bị nhưng đạt hiệu quả về năng lượng sử dụng, cũng như quản lý và tận dụng các nguồn năng lượng sẵn có như pin mặt trời hay các phần mềm về kiểm soát và tiết kiệm năng lượng.

Theo công ty nghiên cứu tư vấn ICT Dittberner (Mỹ), mạng thế hệ mới NGN (Next Generation Networks) trong những năm gần đây đã giúp giảm năng lượng tiêu thụ 40% so với mạng PSTN hiện nay, tiết kiệm 40% chi phí đầu tư và 80% không gian dành cho hệ thống. Ví dụ: mạng 21CN (BT 21st Century Network) của tập đoàn viễn thông BT Group (Anh) đã thu gọn còn 100-120 điểm hoạt động so với 3.000 điểm khi sử dụng PSTN. Ngoài ra, với chuẩn VDSL2 của NGN, các điểm hoạt động theo ba chế độ nguồn khác nhau gồm chế độ sử dụng đầy đủ, tiết kiệm và chế độ nghỉ, nên có thể tiết kiệm năng lượng đáng kể so với việc chỉ dùng một chế độ đầy đủ như trước đây. BT Group cũng cam kết giảm 80% lượng khí thải CO2 trong vòng 20 năm từ 1996 đến 2016 và đến năm 2007đã giảm được 60%, tương đương với một triệu tấn CO2.

Việc chuyển đổi công nghệ tương tự (analog) sang kỹ thuật số (digital) trong ngành truyền thông như phát thanh, truyền hình đã giúp giảm năng lượng tiêu thụ xuống 10 lần cho hàng trăm ngàn trạm thu phát trên khắp thế giới với công suất tiêu thụ 100-150KW, một con số không nhỏ. Vấn đề tiêu thụ năng lượng của các máy chủ, hệ thống làm mát, nguồn dự phòng trong các trung tâm dữ liệu cũng rất đáng kể, chiếm khoảng 30% tổng chi phí vận hành. Dự án “Green Grid” với mục tiêu làm giảm năng lượng tiêu thụ trong các trung tâm dữ liệu đã được AMD, HP, Intel, Dell, IBM… cho ra đời giúp cho các nhà cung cấp dịch vụ tiết kiệm chi phí cũng như giảm lượng khí CO2 thải ra.

Thống kê của công ty tư vấn công nghệ Mckinsey (Mỹ) năm 2008 cho biết, các tổ chức Climate Group và GeSI (Global e-Sustainability Initiative) đã đưa ra mục tiêu là giảm 36% lượng CO2 thải ra từ các thiết bị trong lĩnh vực ICT vào năm 2020 (tương đương 770 mega tấn CO2) và nơi được giảm nhiều nhất là các trung tâm dữ liệu. Ví dụ: các trung tâm dữ liệu của Google ở thành phố Dalles, bang Oregon (Mỹ) đã tiêu thụ năng lượng tương đương với nhu cầu sử dụng của 200.000 người và chi phí vận hành rất cao. Hiện nay, Google đã chọn địa điểm đặt các trung tâm dữ liệu mới ở khu vực sông Columbia, bang Oregon để dùng nguồn năng lượng rẻ hơn từ thủy điện. Đã có nhiều phần mềm quản lý tiêu thụ nguồn cho các máy tính như EZSave, EZ GPO, SURVEYOR. Chương trình SURVEYOR của Verdiem có thể triển khai trên 30.000 máy, có các chức năng theo dõi thói quen của người sử dụng và tính toán, điều khiển các máy tính chuyển sang chế độ chờ để tiết kiệm điện cho từng trường hợp cụ thể, có thể giảm 50% nguồn tiêu thụ trong các máy tính, tương đương 50% lượng CO2 thải ra và tiết kiệm hơn 1 triệu đô-la Mỹ/năm.

Ảnh hưởng đến sự biến đổi khí hậu

Tuy ngành công nghệ xanh đã được khởi động với nhiều giải pháp được thực thi, nhưng phần lớn vẫn chưa thuyết phục được các doanh nghiệp hay cộng đồng. Trong khi đó, những số liệu thống kê cho thấy, bên cạnh những tác động tích cực, ngành ICT vẫn có những tác động tiêu cực đến sự biến đổi khí hậu.

Cũng không ngoa khi nói rằng, ngành ICT là một trong những nguyên nhân làm tăng CO2 trong bầu khí quyển bởi vì ngành này sử dụng hàng triệu máy tính, hàng trăm ngàn trạm thu phát vô tuyến tiêu thụ công suất 100-150 KW. Đó là chưa kể đến các trung tâm dữ liệu cùng với hệ thống làm mát của chúng cùng với hàng trăm triệu chiếc điện thoại di động được dùng trên toàn cầu. Tất cả đều hoạt động 24/24 giờ, tiêu thụ năng lượng và tỏa nhiệt trong quá trình hoạt động. Hệ quả là lượng CO2 thải ra bầu khí quyển từ hoạt động của ngành ICT chiếm 2-2,5% trong tổng lượng CO2 trên toàn cầu, tương đương gần 1 gigaton.

Với ICT, lượng CO2 thải ra nhiều nhất từ các máy tính và màn hình chiếm 40%, các trung tâm dữ liệu cùng với hệ thống máy lạnh, quạt làm mát chiếm 23%, các mạng cố định và di động chiếm 24% và mạng LAN và máy in là 13%; chưa tính đến mạng thông tin quảng bá như phát thanh-truyền hình.

Một nguyên nhân nữa chính là sự gia tăng các thiết bị di động, máy tính, thiết bị điện tử tiêu dùng cùng với lượng người sử dụng. Số lượng điện thoại di động đã tăng từ 145 triệu vào năm 1996 lên đến 2,7 tỷ vào năm 2006 và gần 4 tỷ năm 2008; còn số người sử dụng Internet đã tăng từ 50 triệu năm 1996 lên đến 1,1 tỷ năm 2006. Các thiết bị di động và thiết bị mạng phải đáp ứng nhiều tính năng mới nên tiêu thụ năng lượng nhiều hơn, các thiết bị di động 3G phải hoạt động ở tần số cao hơn 2G và phải đáp ứng dịch vụ video, hình ảnh, dữ liệu nên tiêu thụ năng lượng lớn hơn các máy 2G rất nhiều; việc truy cập Internet hiện nay gần như liên tục dẫn đến việc sử dụng năng lượng điện của máy tính và thiết bị mạng băng thông rộng ngày càng nhiều hơn.

(Theo Minh Thảo // Thời báo kinh tế Sài Gòn // EPA // WMO)