数字化的环境阴暗面 ： 城市视角

otes CIDOBN internacionals 293环境黑暗的一面 720月23数字化：城市视角 里卡多·马丁内斯,CIDOB全球城市计划高级研究员 作为城市的主要消费中心- 禁令世界，城市产生了一个不断增长的对能源密集型数字服务的需求- ces.Ifcitygovernmentsaretostaytrueto他们雄心勃勃的减缓气候变化的目标，他们必须在解决 数字化对环境的影响和碳排放。 市政府已经可以通过促销- Ting大量的循环性 数据数量增加产生的热量城市中心和“城市采矿”前- 电子垃圾的容量。 A 根据《巴黎协定》和 政府间气候变化专门委员会 （IPCC），避免最坏情况的安全阈值气候变化的影响是限制全球变暖 达到比工业化前水平高1.5°C的碳2050年之前的中立。然而，实施各国政府目前的气候承诺是 预计将导致地球温度升高2.5°C本世纪末。在这种背景下，需要我们社会的全面生态转型是 在公共话语中获得牵引力。 由于化石燃料占人为燃料的75％以上温室气体(GHG)排放，呼吁 脱碳是一个强制性的通道点 绿色过渡。能源、运输、 建筑、工业和土地使用越来越多与提供的不断扩大的机会相关联 所有出版物都表达其个人作者的观点，不一定反映CIDOB作为一个机构的观点。 数字创新。从促进能源效率 以及可再生能源的吸收推动了增长 实验室种植的肉，绿色和数字的转变是相辅相成的变革过程。 对绿色和数字的日益增长的感知 作为同一枚硬币的两面过渡-也是defiNed 作为双跃迁-甚至促使欧洲 委员会(欧共体)将这一主题作为其重点2022年战略前瞻报告《绿色孪生》 以及新地缘政治背景下的数字转型。“ 在俄罗斯战争影响的背景下 针对乌克兰，欧共体识别fi是一系列地区从过渡到清洁能源的行动 促进现在和未来的智能农业 关键技术将发挥重要作用。作为 这样，它的战略控制权银行对变革性的数字技术的能力，以实现 气候中性和减少环境 退化。对数字化对fi的依赖全球重量级机构的气候变化 因为欧盟(EU)证明了一个更广泛的高科技演员根据哪些社会观点 是生态转型的基本伙伴，与化石燃料行业及其 过程中的阻碍作用。 然而，将数字化视为基本盟友 在通往气候中立的道路上，风险错过了至关重要的指出数字服务和基础设施产生了 显著fi不能碳足迹和环境损害他们自己的。而环境后果 数字化正在获得一些突出地位，意识到这种现象的规模及其预计的扩展 在未来的几十年里，它没有受到审查跨决策机构的认股权证。目前 这篇文章有助于引起人们的注意，它确实如此从未充分开发的角度：对环境的影响 从城市的角度来看数字化。 理由是，在日益城市化的环境中世界，城市产生了不断增长的需求能源密集型数字服务和基础设施。市政府有责任行使其 政治合法性、法律能力和- 解决这一日益增长的现象的地面经验。作为具有雄心勃勃记录的政策参与者缓解目标，地方政府必须发挥 在解决环境影响和 数字化的碳排放。然而在数字世界 规模问题是最重要的，defi确定极限和市政府在解决问题时面临的机遇 这种滚雪球现象。 一旦政治意愿和经济投资进入 地方，争论说，作为一个社会，我们已经有了充分解决这一问题的技术资源 未来几十年的气候紧急情况。从这个 从角度来看，数字技术起着根本性的作用自己的角色，有潜力为 将全球碳排放量减少多达15%。作为目前为我们的电脑提供动力的芯片，指数技术，如ArtficialIntelligence （AI），物联网（IoT）和5G可能很快就会铺平道路多元化部门的可持续发展之路 经济归功于他们的价格下跌和指数增长。 作为对(仍然)相对边际的初始贡献问题，本文旨在弥合一般材料 数字化的基础和政策领域 市政府可以采取行动的地方。fi前三下面的部分侧重于一般水平，说明绿色与数字的协同与矛盾 转型，数字化的能源密集型本质和它的指数技术，同时注意到崛起的数字世界的影响超出了其扩大碳足迹以涵盖更广泛的 数字化并没有像浮夸的那样去物质化- 不幸的是，数字技术不会 发挥我们希望的开创性作用，至少不是 theircurrentunostainabletransport.Whileincreasing 能源效率一直是 脱钩至今，吸收可再生清洁能源及其大规模扩张，损害了 化石燃料应该是绿色的游戏规则改变者未来几年的转型。然而，这种变革 任务受到日益增长的能源需求的威胁，这也是由能源使用的扩大推动的- 密集型数字服务和基础设施。 picted。在正在进行的数字转型之下，谎言是双向的- 数以百万计的电子设备、数据中心和服务器，和数百万公里的电缆支持 全球连接网络。 在正在进行的数字转型在于数十亿我们的电子设备 fingertips-从广泛 流行的智能手机和电脑屏幕相对 最近的手表和 蓝牙扬声器-,数据中心和服务器，以及 环境考虑。最后两节 将这一分析基于城市决策的层面。 他们指出，市政府需要更广泛的联盟解决广泛数字供应上数据的不透明性链规避其领土管辖权 补充说，与此同时，他们可以利用圆形与数量上升相关的热量和电子废物 数据中心和城市电子垃圾的产生。 数字化和非物质化 气候背景下的一个积极新闻 紧急情况是从2010年代开始(随着大流行的反弹等例外 2021)全球国内生产总值增长(GDP)和碳排放的上升已经脱钩。 虽然前者已经大幅增长，但后者已经经历了较小的增加。因为较低的排放一直与经济放缓联系在一起， 这一历史性的转折掩盖了这一观点技术是fi对抗的主要催化剂 气候变化。 数百万公里的电缆支持连接 networksglobally.DigitalisationisnotasdematerialisedAspompouslydescribed.Thebleakcoresularyisthatthe数字碳足迹每年增长8% 基础(Ittenetal.，2020)。不仅组件 保持数字服务和基础设施的必要性跑步消耗大量的能量，它们的使用预计会火箭，因为 这些指数技术。关键fiGURE可以帮助说明了这种现象的规模。 指数技术及其碳脚印 自2010年以来，互联网上的全球TRAC不断增长 20倍。这意味着有49.5亿互联网 世界各地的用户，随着互联网的增加 从2021年到2022年的用户为1.92亿。这是一个偶数更引人注目的figure，如果我们认为在同样的情况下在此期间，世界人口增加了8000万。 占全球总用电量的7%，如果 互联网被列为一个国家，它将站在 作为世界第六大消费者(Schwarzer &Peduzzi，2021)。根据估计，2019年数字世界产生了全球近4%的碳 排放量，一个已经超过总量的fiGURE 全球民用空气排放。 如前所述，除了这种阴郁我们需要考虑到增长的因素 以及随之而来的碳基能源消耗 指数技术。尽管有显著的fi不能全球能源效率方面的改进 能源需求正在上升，部分原因是最新的创新。矛盾的是，这些技术 中断也受到欢迎，因为它们是预期的在绿色转型中发挥催化作用。因此 孪生转变之间的复杂关系。 例如，人工智能和机器学习可以增强我们的监测和预测能力，导致 在这种不同的过程中，资源密集程度较低 作为交通系统中实时数据分析的领域，基于证据的气候适应决策， 或农业生产。然而，培训一个单一的人工智能模型，例如用于自然语言处理 （例如ChatGPT），产生的碳几乎与 five普通美国汽车 除了碳：水，矿物质和废物 然而，崛起的数字世界的阴暗面超越不断扩大的碳足迹 更广泛的环境考虑。三个是1 值得一提的是:水、矿物质和废物。 数据中心，是 支撑互联网的物理基础设施，高度依赖资源。会计 占全球用电量的1.5%，数据中心也最近提高了他们的能源效率，符合 上面勾勒出的更广泛的模式。然而，其中大部分通过更换空气实现了节电 conditionswithwatercalcing.IntheUSonly,20% 数据中心已经依赖压力下的流域。展望未来，预计全球 2030年需求之间将有56%的用水缺口和供应。面对不断上升的全球需求 为了扩大人口的共同利益，数据中心的直接和间接水足迹 在这个背景下，将会越来越有问题气候变化，最终加剧了水资源短缺，资源竞争和粮食不安全。 排放，包括他们的 在他们的一生中崛起的数字世界的阴暗面超越 制造过程。作为谷歌等科技巨头和微软竞赛提供他们的数百万用户 不断扩大的碳足迹涵盖了溴-ader环境考虑。三个是值得的 生成AI驱动这里提到:水、矿物质和废物。 工具，总能耗 碳足迹可以 显著增加fi，如果我们考虑到AI模型需要定期重新训练，以纳入新数据。 同样，区块链是一种分布式账本技术同时记录交易 以分散的方式在多个地方，改善 数据的交互、跟踪和自组织 演员和组件。因此，这是另一个fi领域绿色和数字转换相交。例如， 它可以有助于促进自组织网格提高能源的安全性和透明度 系统，通过跟踪促进循环经济 产品和服务的生命周期，以及供电激励公民转变的基于奖励的系统 从基于化石燃料的运输到碳中性移动性。然而，底层的计算计算需要不断验证交易可以使 区块链是一种高耗能的技术。例如，比特币的电力消耗，区块链驱动的加密货币，超过阿根廷等国家的总消费量 荷兰和阿拉伯联合酋长国。 然而，在其他情况下，能源效率技术设备是通过部署来实现的 仍然具有显著fi不能影响的refiNed组件 整个产品的生命周期就是这样提取和制造的原始矿物 过程的污染程度就像它们对脱碳。此外，矿物的位置矿床和相关的提取动力学增加材料领域的复杂性 数字化所需的资源。例如， 全球70%以上的钴是重要的原材料用于手机和电动汽车的电池， 在刚果民主共和国生产 (刚果民主共和国)，并多次与环境破坏事件，人权 violationsandarmedconfict.Onadiverentnote,the 事实上，中国供应世界上80%的稀土元素，这是高科技产品的基础 如LCD/LDE屏幕、风力涡轮机和 1.在带来同样现象的同时，负面的社会后果 数字化是最重要和复杂的。因此，他们应该得到一个单独的讨论超出了本文的范围。 军事武器，具有战略意义当前的地缘政治紧张局势。 我们产品的生命周期视角 日常生活将我们引向第三个维度数字化对环境的影响。A 电力和电力生产的急剧增加 电子设备，它们的生命周期短，以及不充分的文化修复导致了 2019年前所未有的5360万吨电子垃圾。世界预计将几乎是全球的两倍 2014年至2030年之间的电子垃圾产生量(Forti etal.，2020)。许多人的使用阶段通常很短数字设备掩盖了更长的生命周期 影响-通过原材料的后果 提取和制造工艺，fiRst，以及电子垃圾收集不足，后来。此外 对于环境影响，电子垃圾进一步暗示公共健康后果，因为它包括有毒的汞和镉等金属。 城市在空间上集中了必要的关键资源来管理维持全球化的fiOW。因此，他们是财富的摇篮，充当强国 当今日益增长的能源密集型消费 数字服务和产品。符合他们的自信 在缓解气候变化中的作用，城市可以旨在分析并解决经济的数字基础 和需要脱碳的能源系统 他们的司法管辖区。这是因为最基本的城市与消费之间的联系 当前的全球经济。不仅城市集群碳基能源推动的活动 并产生温室气体排放，但它们也驱动最终defi这些消费模式 排放量（CastánBroto，2021年）。 不幸的是，不断增长的数字脱碳我们高消费城市的基础设施是 在fi第一位置受到以下基本障碍的阻碍 在本地获取准确的数据。本地化计算数字世界的碳足迹 规模问题至关重要 由于数字世界的广泛供应链-维护城市政府的领土管辖权-ments. 高消费城市和不透明的数字服务 作为环境影响的广度和深度 数字化变得清晰，我们现在可以解开它与越来越少的人探索的关系 城市化的世界。到年底将会很清楚下一节，规模问题是最重要的 重要性，因为数字化的广泛供应链世界规避城市的领土管辖权 复杂有两个原因。首先，大多数相关的环境影响 数字服务是 生成超越城市 政府Operations 和公共组织 更广泛。其次和更重要的是，