कार्बन अवेयर कंप्यूटिंग: अगला ग्रीन ब्रेकथ्रू या नया ग्रीनवाशिंग?

इस्माइल वेलास्को द्वारा

ग्रीन सॉफ्टवेयर फाउंडेशन द्वारा अक्टूबर 2022 में प्रकाशित हैकरनून पर एक ट्रेंडिंग लेख ने यकीनन मुख्यधारा के देव समुदाय के रडार पर पहली बार 'कार्बन-अवेयर' कंप्यूटिंग को रखा। कार्बन-अवेयर कंप्यूटिंग से तात्पर्य आपके कंप्यूट कार्यों को चलाने से है जब और जहां बिजली ग्रिड को नवीकरणीय ऊर्जा द्वारा संचालित किया जा रहा हो। हैकरनून लेख दुनिया के पहले कार्बन-जागरूक सॉफ्टवेयर हैकथॉन के साथ मेल खाता है, जिसे इंटेल, माइक्रोसॉफ्ट, ग्लोबेंट, यूबीएस, एक्सेंचर, गोल्डमैन सैक्स और अन्य कंपनियों द्वारा समर्थित किया गया है। कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग ने गार्टनर प्रचार चक्र के प्रौद्योगिकी ट्रिगर चरण में प्रवेश किया है, और सभी संकेत बड़े पैमाने पर गोद लेने की तीव्र गति की ओर इशारा करते हैं।

पूर्ण प्रकटीकरण, मैं 2022 हैकरनून लेख के योगदानकर्ताओं में से एक था और कार्बन हैक हैकथॉन के लिए एक संरक्षक के रूप में भी काम किया, जहां मैं कुछ महान सहयोगियों से मिला और अद्भुत नवीन समाधानों से अवगत हुआ। कई विजेता परियोजनाएँ अडोरा फाउंडेशन इनक्यूबेशन लैब में शामिल हुईं, और आज भी प्रेरणादायक सहयोगी बनी हुई हैं। लेकिन जैसा कि मैंने हुड के नीचे देखा है, सबूत मुझे बताते हैं कि अधिकांश कार्बन-जागरूक कार्यान्वयन वर्तमान में छोटे से शून्य तक कार्बन कटौती के सर्वोत्तम लाभ देते हैं, और इससे भी बुरी स्थिति में कार्बन उत्सर्जन में वृद्धि हो सकती है और स्थानीय और राष्ट्रीय बिजली के लिए खतरा पैदा हो सकता है। ग्रिड. इसके ग्रीनवॉशिंग प्रयास बनने या पहले से ही होने का जोखिम है, क्योंकि बिग टेक अपनी सीमाओं या अनपेक्षित परिणामों के जोखिमों का उल्लेख किए बिना कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग को अपनाने और विपणन में तेजी लाता है।

बिग टेक द्वारा कार्बन-जागरूक पैटर्न को अपनाने के उदाहरणों में शामिल हैं:

• Google : कार्बन-अवेयर क्लाउड कंप्यूटिंग लागू की गई।

• माइक्रोसॉफ्ट : Xbox और Windows 11 के लिए कार्बन-अवेयर सॉफ़्टवेयर अपडेट जारी किया गया।

• Apple : संयुक्त राज्य अमेरिका में iPhones में कार्बन-अवेयर चार्जिंग सुविधा होती है।

• एआई : मशीन लर्निंग कार्यान्वयन के लिए कार्बन-जागरूक दृष्टिकोण पर चर्चा की जा रही है, जो चैटजीपीटी जैसे जेनरेटिव मॉडल के आगमन के साथ नई गति प्राप्त कर रहा है।

• ब्लॉकचेन : बिटकॉइन के अग्रणी होने के साथ, इसने अधिक जटिल तरीके से कार्बन-जागरूक पैटर्न को अपनाया है ।

• ओपन सोर्स कार्बन-अवेयर कंप्यूटिंग की सिफारिश की गई है और लिनक्स फाउंडेशन द्वारा नि:शुल्क पेश किए जाने वाले प्रैक्टिशनर्स कोर्स के लिए आम तौर पर शानदार ग्रीन सॉफ्टवेयर में इसकी व्याख्या की गई है, हालांकि चेतावनी लेबल के बिना जो इस लेख का फोकस है।

  
  

इस लेख का लक्ष्य यह सुझाव देना है कि हालांकि यह कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग का पता लगाने और यहां तक कि इसे बढ़ावा देने में सहायक है, लेकिन इसे कहीं अधिक कठोरता और पारदर्शिता के साथ किया जाना चाहिए।

जिम्मेदार कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग में तकनीकी उत्सर्जन को हरित करने में योगदान करने की क्षमता है, लेकिन जोखिमों को ध्यान में रखे बिना इसे आगे बढ़ाना अनुचित है; शमन कदमों और वास्तविक प्रभाव का साक्ष्य; और इसके विपणन और प्रचार में चेतावनी लेबल प्रदान करना।

सामग्री रूपरेखा

यह लेख आठ खंडों में विभाजित है। वे एक-दूसरे पर निर्मित होते हैं लेकिन उन्हें स्वयं पढ़ा जा सकता है।

1. ह्यूस्टन, हमें एक समस्या है

2. ग्रिड कैसे काम करता है इसके बारे में सॉफ़्टवेयर इंजीनियरों को यह जानने की आवश्यकता है

3. फिर कार्बन-जागरूक सॉफ़्टवेयर में क्या समस्या है?

4. कार्बन-जागरूक सॉफ़्टवेयर कब समझ में आता है?

5. जिम्मेदार कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग के लिए प्रस्ताव

6. कमरे में हाथी: बढ़ती कंप्यूटिंग मांग

7. हम यहां से कार्बन-जागरूक कहां से लेते हैं? ग्रिड-अवेयर कंप्यूटिंग का परिचय

8. क्या आप सहायता कर सकते हैं?

   
   

1. ह्यूस्टन, हमारे पास एक समस्या है

जब और जहां बिजली ग्रिड को नवीकरणीय ऊर्जा द्वारा संचालित किया जा रहा हो, तब कंप्यूट कार्य चलाने का मतलब यह होना चाहिए कि उस कोड को चलाने से जुड़े उत्सर्जन कम हो गए हैं। परिभाषा के अनुसार नवीकरणीय "स्वच्छ" बिजली का उपयोग करके कोड चलाने का मतलब है कि यह "गंदी" जीवाश्म ईंधन ऊर्जा का उपभोग नहीं कर रहा है।

यदि हम अपने सभी सॉफ़्टवेयर को कार्बन-जागरूक बनाते हैं, और इसे चलाने के लिए समय निर्धारित करते हैं कि बिजली ग्रिड को ज्यादातर नवीकरणीय स्रोतों द्वारा संचालित किया जा रहा है, तो निश्चित रूप से हम आश्वस्त हो सकते हैं कि हमने अपने पर्यावरणीय प्रभाव को प्रभावी ढंग से और नवीन रूप से कम कर दिया है। सही?

यह स्वयं-स्पष्ट प्रतीत होता है, और अधिकतर हरित कंप्यूटिंग समुदाय सहमत प्रतीत होता है। हम पूरी ताकत से आगे बढ़ रहे हैं और बिग टेक द्वारा अभी बड़े पैमाने पर कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग को अपनाया जा रहा है। तो फिर, हम वहाँ पहुँच रहे हैं, हाँ?

इतना शीघ्र नही।

• वास्तव में यह पुष्टि करने के लिए कौन रुका है कि ये स्पष्ट प्रतीत होने वाले दावे सच हैं या नहीं?

• क्या कम कार्बन-तीव्रता वाली बिजली के साथ अवधियों और स्थानों की प्रतिक्रियापूर्वक खोज करने के लिए हमारे सॉफ़्टवेयर की प्रोग्रामिंग वास्तव में कोई ठोस अंतर लाती है?

• ऐसे अध्ययन कहां हैं जो यह साबित कर सकें?

• यदि इन पैटर्न को बड़े पैमाने पर लागू किया जाता है, तो क्या तकनीकी क्षेत्र वैध रूप से कह सकता है कि उसने वास्तव में वैश्विक कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) उत्सर्जन को कम करने में योगदान दिया है?

  
  

आख़िरकार, आईसीटी क्षेत्र को ग्लोबल वार्मिंग को 1.5ºC तक सीमित करने के पेरिस समझौते के लक्ष्यों के अनुरूप होने के लिए 2030 में अपने कार्बन उत्सर्जन को 45% तक कम करने के मार्ग पर चलने की आवश्यकता है।

हममें से जो लोग इसे लिखने में शामिल थे, वे ये प्रश्न पूछने के लिए रुके हैं। हम स्वीकार करते हैं कि हम ऐसा करने वाले पहले व्यक्ति नहीं हैं [ 1 ] [ 2 ]।

हमारे अन्वेषण के आधार पर, हमारा मानना है कि ऐसे सबूत हैं जो दिखाते हैं कि वर्तमान कार्बन-जागरूक दृष्टिकोण अधिकतर निरर्थक हो सकते हैं। इसके अलावा, वे वास्तव में बिग टेक में ग्रीनवॉशिंग की अगली पीढ़ी की नींव रखते हुए उत्सर्जन बढ़ा सकते हैं। सकारात्मक पक्ष पर, साक्ष्य यह भी सुझाव देते हैं कि उत्सर्जन को कम करने और विकृत प्रभावों से बचने की अधिक संभावना वाले ऐसे दृष्टिकोणों को लागू करने के तरीके हैं। इस प्रकाश में, हमारा मानना है कि हमारा भव्य सामूहिक निरीक्षण कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग के लिए बड़ी चेतावनियों के किसी भी उल्लेख को छोड़ना है।

हम इन चिंताओं और चेतावनियों का पता लगाते हैं। हम व्यवहार में बिजली ग्रिड कैसे काम करते हैं, इसके तकनीकी विवरण को स्वीकार करते हुए शुरुआत करते हैं। हम इस बात पर विचार करने के लिए आगे बढ़ते हैं कि कैसे वर्तमान कार्बन-जागरूक सॉफ़्टवेयर दृष्टिकोण इन वास्तविकताओं पर विचार नहीं करते हैं। इसके बाद हम उन बड़े सवालों पर विचार करते हैं कि तकनीकी क्षेत्र को सार्थक कटौती करने के लिए किन चीज़ों से जूझना पड़ता है। पोस्ट अधिक जिम्मेदार और प्रभावी कार्यान्वयन के लिए वर्तमान कार्बन-जागरूक दिशानिर्देशों पर एक पुनरावृत्ति का प्रस्ताव देकर समाप्त होती है, जिसे हम "ग्रिड-जागरूक कंप्यूटिंग" कहते हैं।

[1] - https://github.com/Green-Software-Foundation/Carbon-aware-sdk/issues/222

[2] - https://adrianco.medium.com/dont-follow-the-sun-scheduling-compute-workloads-to-chase-green-energy-can-be-counter-productive-b0cde6681763

2. ग्रिड कैसे काम करता है इसके बारे में सॉफ्टवेयर इंजीनियरों को क्या जानने की जरूरत है

कार्बन तीव्रता के जवाब में गणना भार को स्थानांतरित करने में संभावित रूप से गलत क्या है? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हमें एक विहंगम दृष्टि से शुरुआत करनी होगी कि व्यवहार में बिजली ग्रिड कैसे काम करते हैं। एक बार जब हमें यह समझ आ जाती है, तो हम यह देखना शुरू कर सकते हैं कि समस्याएँ कहाँ हैं।

बिजली ग्रिड वास्तव में कैसे काम करते हैं?

ग्रिड पर उपलब्ध बिजली की मात्रा में स्वतंत्र रूप से उतार-चढ़ाव नहीं होता है। इसे पहले से नियंत्रित और नियोजित किया जाता है ताकि किसी भी दिन, उपयोग (उर्फ आपूर्ति) के लिए लगातार मात्रा में बिजली उपलब्ध रहे। उपयोग की जा रही बिजली की निरंतर मात्रा (उर्फ मांग) को सुनिश्चित करने के लिए नियंत्रण भी हैं। किसी भी ग्रिड का प्रबंधन करने वालों के लिए एक मुख्य उद्देश्य इन दोनों पक्षों, आपूर्ति और मांग की निगरानी करना और यह सुनिश्चित करना है कि वे संतुलन में हैं।

कोई भी असंतुलन गंभीर समस्याओं को जन्म देता है, जो आमतौर पर आवृत्ति में बदलाव के कारण होता है। जब आवृत्ति अचानक बढ़ जाती है या कम हो जाती है, तो यह विद्युत उपकरणों को नुकसान पहुंचा सकती है, और अंततः ब्राउनआउट और ब्लैकआउट हो सकती है।

किसी भी दिन की अपेक्षित मांग का अनुमान डेटा का उपयोग करके लगाया जाता है। इससे ग्रिड प्रबंधकों को यह सुनिश्चित करने में मदद मिलती है कि पर्याप्त बिजली उपलब्ध है। आम तौर पर एक दिन से दूसरे दिन मांग में बड़ा अंतर नहीं होता है। लोगों के उठने, बिस्तर पर जाने आदि में कुछ दैनिक उतार-चढ़ाव होता है, लेकिन आमतौर पर इसका पर्याप्त पूर्वानुमान लगाया जा सकता है।

मौसमी अंतर भी मांग को प्रभावित करते हैं। उदाहरण के लिए, सर्दियों के महीनों में अधिक मांग होती है क्योंकि दिन छोटे और ठंडे होते हैं, जिसका अर्थ है कि लोगों को अधिक रोशनी और गर्मी की आवश्यकता होती है। लेकिन फिर भी, उपलब्ध डेटा हमें ऐसे उतार-चढ़ाव की भविष्यवाणी करने की अनुमति देता है।

आपूर्ति और मांग को संतुलित करना

विद्युत आपूर्ति तीन प्राथमिक माध्यमों से उत्पन्न होती है:

1. जीवाश्म ईंधन जैसे तेल, कोयला और गैस
2. नाभिकीय
3. नवीकरणीय वस्तुएं जैसे सौर, पवन, जल विद्युत और भूतापीय

प्रत्येक द्वारा उत्पन्न बिजली के अनुपात को ईंधन मिश्रण कहा जाता है।

त्वरित संदर्भ: ईंधन-मिश्रण

वे संयुक्त स्रोत जिनसे बिजली का उत्पादन किया गया है। औसत ईंधन मिश्रण ग्रिड-दर-ग्रिड भिन्न होता है।

यह प्रस्तुतिकरण https://ourworldindata.org/electricity-mix से है

यह प्रत्येक स्थानीय ग्रिड में भी भिन्न होता है, अक्सर प्रति घंटे के आधार पर। किसी भी दिन, नवीकरणीय ऊर्जा, अधिकांश स्थानों पर, दैनिक आपूर्ति के एक अंश का प्रतिनिधित्व करेगी। बाकी जीवाश्म ईंधन जलाने से बनेगा।

ऐसे दो परिदृश्य हैं जिनमें ग्रिड को संतुलित करने के लिए जिम्मेदार लोगों के लिए यह सुनिश्चित करना आवश्यक होगा कि मांग और आपूर्ति संतुलित रहे।

1. मांग में कमी - जो ऊर्जा उत्पन्न हो रही है उसकी तुलना में कम ऊर्जा की आवश्यकता है।
2. मांग में वृद्धि - जो ऊर्जा उत्पन्न हो रही है उसकी तुलना में अधिक ऊर्जा की आवश्यकता है।

आइए यह बताने के लिए कुछ अत्यधिक सरलीकृत, काल्पनिक उदाहरणों का उपयोग करें कि इन परिदृश्यों को संबोधित करने के लिए आमतौर पर कौन से विकल्प उपयोग किए जाते हैं।

मांग में गिरावट का प्रबंधन

परिदृश्य: यह पेरिस में सर्दियों की रात है, और रात 8 बजे, हर कोई एक साथ अपनी लाइटें बंद कर देता है।

यह अप्रत्याशित है. ग्रिड पर बहुत अधिक ऊर्जा डाली जा रही होगी, लेकिन वह ऊर्जा कहीं नहीं जाएगी क्योंकि उसकी कोई मांग नहीं है।

विकल्प 1: कटौती

मांग और आपूर्ति को संतुलन में रखने के लिए, आपूर्ति की मात्रा को कम करना एक प्रतिक्रिया है। इसे कटौती के रूप में जाना जाता है।

त्वरित संदर्भ - कटौती

कर्टेलमेंट एक जनरेटर के आउटपुट में कमी है जो वह अन्यथा उपलब्ध संसाधनों से उत्पन्न कर सकता है, आमतौर पर अनैच्छिक आधार पर। ऐसा ऊर्जा आपूर्ति और मांग को संतुलित करने या ट्रांसमिशन बाधाओं के कारण हो सकता है। विकिपीडिया .

क्या होता है: बिजली में कटौती का सबसे आम तरीका कीमत कम करना है। इसका उद्देश्य आपूर्तिकर्ताओं को कम उत्पादन करने के लिए प्रोत्साहित करना है, जिसका अर्थ होगा कि वे आपूर्ति के कुछ स्रोतों को "कम" कर देंगे या बंद कर देंगे।

इसका मतलब है कि ऊर्जा आपूर्तिकर्ताओं को आर्थिक निर्णय और व्यावहारिक निर्णय दोनों लेने होंगे। व्यावहारिक हिस्सा इस तथ्य से आता है कि बिजली के सभी स्रोत समान आसानी से ऊपर या नीचे नहीं बढ़ते हैं। ऊर्जा स्रोतों की तुलना करने वाली नीचे दी गई तालिका से आपको यह समझने में मदद मिलेगी कि ऐसा क्यों है।

हमारे उदाहरण में, पेरिस फ्रांसीसी ग्रिड पर स्थित है जो महत्वपूर्ण रूप से परमाणु ऊर्जा द्वारा संचालित है । ऊर्जा का यह स्रोत मांग में अचानक परिवर्तन पर प्रतिक्रिया करने में धीमा है। इसलिए, ऐसे परिदृश्य हो सकते हैं जहां मांग की तुलना में आपूर्ति अधिक हो सकती है, और ग्रिड अभी भी संतुलन से बाहर होगा।

विकल्प 2: भंडारण

प्रदाता बैटरी, पंप किए गए हाइड्रो या अन्य तंत्रों में अतिरिक्त आपूर्ति संग्रहीत करने पर विचार कर सकते हैं।

क्या होता है: बैटरी में या पंप किए गए हाइड्रो के माध्यम से अतिरिक्त आपूर्ति को संग्रहीत करना एक और लीवर है जिसे ग्रिड में संतुलन लाने के लिए खींचा जा सकता है। अतिरिक्त आपूर्ति को भंडारण स्थान पर निर्देशित करके, ऑपरेटर नई, कम मांग को पूरा करने के लिए समग्र आपूर्ति को समायोजित करने के लिए समय खरीद सकते हैं।

जब मांग फिर से अधिक होती है, तो उस संग्रहीत ऊर्जा को नियंत्रित तरीके से ग्रिड पर वापस डाला जा सकता है।

लेकिन क्या होगा यदि भंडारण पर्याप्त नहीं है, या ग्रिड पर उपलब्ध नहीं है? चीजों को संतुलन में रखने के लिए एक अंतिम विकल्प उपलब्ध है।

विकल्प 3: कृत्रिम मांग पैदा करें

ग्रिड मांग बढ़ाने और आपूर्ति में शेष अतिरिक्त की बराबरी करने के लिए बिजली की खपत को कृत्रिम रूप से बढ़ाने के लिए प्रोत्साहन का उपयोग करता है। इसे मांग प्रबंधन कहा जाता है।

क्या होता है: ग्रिड व्यवसायों के लिए प्रोत्साहन प्रदान करता है, हालांकि हाल ही में कुछ उपभोक्ता-आधारित योजनाओं का परीक्षण किया जा रहा है, ताकि उनके बिजली के उपयोग को उनकी सामान्य आवश्यकता से अधिक बढ़ाया जा सके। इन समयों में सस्ती बिजली की पेशकश करने वाले एक विशेष टैरिफ के माध्यम से सबसे अधिक संभावना है। ऐसा करने से, ग्रिड बिजली की मांग को उस बिंदु तक बढ़ा सकता है जहां वह आपूर्ति और मांग के बीच एक नया संतुलन हासिल कर सकता है।

इसलिए, बिजली के उपयोग में अनियोजित गिरावट, जैसे कि पेरिस प्रकाश उदाहरण, के परिणामस्वरूप उत्सर्जन में समान कमी आने की अत्यधिक संभावना नहीं है। एक बहुत ही विशिष्ट, कानूनी रूप से अनिवार्य सीमा से परे, ग्रिड अनियोजित गिरावट के लिए इस तरह से क्षतिपूर्ति करता है जो बचत को नकार देता है। किसी भी दिन उत्सर्जन की शुद्ध मात्रा लगभग हर मामले में लगभग समान होगी।

इस बारे में कुछ दिलचस्प शोध और चर्चाएं चल रही हैं कि डेटा सेंटर यहां समाधान का हिस्सा कैसे हो सकते हैं। स्ट्रेच्ड ग्रिड में गोता लगाने का एक बेहतरीन उदाहरण? डेटा सेंटर ऊर्जा मांग और ग्रिड क्षमता का प्रबंधन , अक्टूबर 2023 में प्रकाशित।

मांग में शिखर का प्रबंधन करना

परिदृश्य: यह टोक्यो में असामान्य रूप से गर्म गर्मी की रात है, और रात 8 बजे हर कोई एक साथ अपने एयर कंडीशनर चालू करता है।

यह अप्रत्याशित है. बहुत अधिक ऊर्जा मांगी जा रही होगी, यानी बहुत अधिक मांग, और इसे पूरा करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा आपूर्ति नहीं होगी।

विकल्प: इन अचानक बढ़ोतरी को प्रबंधित करने की तकनीकें काफी हद तक उपरोक्त के विपरीत हैं।

• ग्रिड पर अधिक आपूर्ति डालने के लिए प्रदाताओं को प्रोत्साहित करने के लिए कीमत बढ़ाएँ। ऊपर दी गई तालिका से याद रखें, नवीकरणीय ऊर्जा और परमाणु आसानी से बड़े नहीं होते हैं। इसलिए, अनियोजित मांग वृद्धि के दौरान आपूर्ति अक्सर जीवाश्म-ईंधन स्रोतों से होती है, जो अधिक कार्बन उत्सर्जन पैदा करते हैं।

• भंडारण में जो कुछ भी उपलब्ध है उसका उपयोग करें - बैटरी या पंपयुक्त हाइड्रो।

• मांग को कृत्रिम रूप से कम करने के लिए प्रोत्साहन प्रदान करें।

  
  

इसलिए, बिजली के उपयोग में अनियोजित वृद्धि, जैसे कि टोक्यो एयर कंडीशनर उदाहरण, के परिणामस्वरूप उत्सर्जन में वृद्धि होने की अत्यधिक संभावना है। यह ऊर्जा प्रदाताओं द्वारा मांग के अनुरूप आपूर्ति को तेजी से बढ़ाने की आवश्यकता और इस तथ्य का परिणाम है कि यह जीवाश्म-ईंधन ऊर्जा स्रोतों - अक्सर गैस, कभी-कभी कोयला - का उपयोग करके सबसे आसानी से किया जाता है।

अनियोजित चोटियों और गर्तों से बचना

हम इससे देख सकते हैं कि मांग में अनियोजित वृद्धि या गिरावट ग्रिड के लिए अच्छी नहीं है। अनियोजित ड्रॉप-ऑफ वास्तव में उत्पन्न होने वाली बिजली की मात्रा को कम नहीं करता है, इसलिए इसका कोई शुद्ध प्रभाव नहीं पड़ता है। अनियोजित वृद्धि को पूरा करना पड़ता है और आम तौर पर जीवाश्म-ईंधन उत्पादन में वृद्धि के साथ पूरा किया जाता है।

इसके अतिरिक्त, आपूर्ति को तेजी से बढ़ाने या घटाने का कार्य ही अतिरिक्त उत्सर्जन जोड़ता है। कई बिजली स्रोत स्थिर-स्थिति स्थितियों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, इसलिए अचानक परिवर्तन से अकुशल संचालन हो सकता है। रैंपिंग से पुराने और कम कुशल पौधों को भी ऑनलाइन लाया जा सकता है। मांग में अचानक वृद्धि को पूरा करने के लिए इन्हें " पीकिंग प्लांट " के रूप में उपयोग किया जाता है। स्टार्ट-अप और शटडाउन प्रक्रियाएँ भी अतिरिक्त गहन हो सकती हैं।

इन सबका मतलब अतिरिक्त बिजली उत्पादन के अलावा अतिरिक्त उत्सर्जन भी है। यह मामूली हो सकता है, और बैटरी पावर में परिवर्तन से कम हो सकता है, लेकिन फिर भी यह इस परिदृश्य का एक अतिरिक्त नकारात्मक प्रभाव है।

3. फिर कार्बन-जागरूक सॉफ़्टवेयर में क्या समस्या है?

आइए यह पता लगाने की ओर मुड़ें कि ग्रिड वर्तमान कार्बन-जागरूक सॉफ़्टवेयर पैटर्न के साथ मिलकर कैसे काम करता है।

ग्रिड और कार्बन-अवेयर सॉफ़्टवेयर कैसे इंटरफ़ेस करते हैं

अब तक, कार्बन-जागरूक सॉफ़्टवेयर तकनीकें आपूर्ति पक्ष में ईंधन मिश्रण को बदलने से उत्पन्न अवसरों पर केंद्रित रही हैं। जैसा कि हमने ऊपर देखा, प्रभावी ग्रिड प्रबंधन एक संतुलन बनाए रखने के बारे में है। उस संतुलन के साथ खिलवाड़ करने के परिणाम होते हैं, और अधिकांश भाग में, प्रभाव के परिणामस्वरूप कार्बन उत्सर्जन में वृद्धि होती है।

त्वरित संदर्भ - समय बदलने वाली गणना

दिन के उस समय की तलाश करना जब बिजली सबसे अधिक हरित होगी, उदाहरण के लिए जब ऊर्जा मिश्रण में सबसे कम जीवाश्म-ईंधन होंगे, और उस समय चलने के लिए गणना कार्य निर्धारित करना। इसका मतलब यह है कि नौकरियों के चलने का दिन का समय गतिशील है और बार-बार बदलता रहता है।

⏱ ग्रिड प्रबंधन और "कार्बन-अवेयर" टाइम-शिफ्टिंग

आइए इस अवधारणा को स्पष्ट करने के लिए एक सरल उदाहरण का उपयोग करें। मान लें कि आप हर दिन एक एकल, निर्धारित डेटाबेस बैकअप कार्य चलाते हैं। आप किसी दिए गए दिन के ग्रिड मिश्रण के आधार पर उस कार्य को चलाने के निर्धारित समय को बदलने का निर्णय लेते हैं। इस गणना को चलाने के लिए बिजली पहले से ही आपके ग्रिड की दैनिक बिजली मांग योजना में शामिल की जाएगी।

अब, मान लीजिए कि एक दिन के दौरान, आपका स्थानीय ग्रिड अपनी आपूर्ति की जाने वाली बिजली का उत्पादन करके 100 टन CO2 का उत्पादन करता है। और, एक दिन के दौरान, आपका स्थानीय ग्रिड निम्नलिखित मिश्रण के साथ बिजली की आपूर्ति करता है:

याद रखें कि ग्रिड ने उस दिन के लिए अपनी सभी अपेक्षित मांग की योजना पहले ही बना ली है। इसके आधार पर यह बिजली का उत्पादन करता है जो 100 टन CO2 उत्पन्न करता है। इसलिए जब भी आप अपना बैकअप कार्य चलाना चुनते हैं, तब भी उस दिन ग्रिड द्वारा 100 टन CO2 उत्पन्न किया जाएगा।

दोपहर के दौरान, जब नवीकरणीय ऊर्जा का मिश्रण सबसे अधिक होता है, अपनी नौकरी का समय बदलने से वास्तव में दिन के उत्सर्जन में कोई बदलाव नहीं आता है। उस नवीकरणीय विंडो के दौरान अपना नियमित गणना कार्य चलाकर, आपने केवल दिनों के उत्सर्जन को विस्थापित किया है, उन्हें कम नहीं किया है।

त्वरित संदर्भ - उत्सर्जन विस्थापन

ऐसा तब होता है जब एक स्रोत या एक क्षेत्र से उत्सर्जन सफलतापूर्वक कम हो जाता है, लेकिन साथ ही दूसरे स्रोत या क्षेत्र से उत्सर्जन बढ़ जाता है।

एक अच्छी सादृश्य एक ट्रेन है जिसमें कुछ डिब्बे "हरे" और कुछ "गंदे" होते हैं। यदि आप वैसे भी ट्रेन ले रहे हैं, और हरे रंग की गाड़ी में जाते हैं, तो आप ट्रेन के कुल भार को प्रभावित नहीं कर रहे हैं। उसकी जगह कोई और गंदी गाड़ी में यात्रा करेगा. उस ट्रेन के चलने से होने वाला उत्सर्जन अभी भी बिल्कुल वैसा ही है।

शून्य कार्बन विस्थापन के लिए संपूर्ण ग्रिड पारिस्थितिकी तंत्र के सख्त विश्लेषण की आवश्यकता होती है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि दावा किए जाने से पहले किसी अतिरिक्त जीवाश्म ईंधन आधारित ऊर्जा का उपयोग करने के लिए मजबूर नहीं किया जा रहा है।

वास्तव में, आपके समय-परिवर्तन के परिणामस्वरूप दिन में 100 टन से अधिक CO2 उत्पन्न हो सकती है। ऐसा इसलिए क्योंकि इस दिन दोपहर के समय डिमांड भी ज्यादा रहती है. इस समय अपने बैकअप कार्य को चलाने के लिए स्थानांतरित करने का निर्णय लेकर, आप ग्रिड पर अतिरिक्त (अनियोजित) मांग जोड़ देंगे। इसके परिणामस्वरूप, ग्रिड को संतुलित करने के लिए अतिरिक्त आपूर्ति को शीघ्रता से बढ़ाने की आवश्यकता हो सकती है। जैसा कि हमने पहले कवर किया था, यह अतिरिक्त आपूर्ति संभवतः जीवाश्म ईंधन ऊर्जा स्रोत से आने वाली है।

इन निरंतर बदलती मांग में उतार-चढ़ाव के कारण समय परिवर्तन से ग्रिड अस्थिरता भी हो सकती है।

अब तक, कोई वास्तविक लाभ नहीं हुआ है। आपने कार्बन उत्सर्जन कम करने में मदद नहीं की है। एक व्यक्ति के रूप में काम करते हुए, संभवत: आपके समय बदलने के दृष्टिकोण से आप पर अधिक प्रभाव नहीं पड़ा है। हालाँकि, अगर यह बड़े पैमाने पर किया जाए तो चीज़ें हानिकारक हो सकती हैं। लेकिन ऐसे तरीके हैं जिनसे समय-परिवर्तन को परिष्कृत करके इसे वास्तव में उपयोगी बनाया जा सकता है, जिस तक हम पहुंचेंगे।

🌍 ग्रिड प्रबंधन और "कार्बन-जागरूक" स्थान-परिवर्तन

त्वरित संदर्भ - स्थान-परिवर्तन गणना

ऐसे ग्रिड की तलाश करें जिनमें आपके स्थानीय ग्रिड की तुलना में हरित ईंधन मिश्रण हो, और अपने ग्रिड के बजाय उस ग्रिड में सर्वर पर चलने के लिए कंप्यूट जॉब भेज रहे हों।

इस विचार को स्पष्ट करने के लिए, आइए कल्पना करें कि आप स्टूगल टेक नामक एक काल्पनिक वैश्विक निगम हैं। प्रत्येक राष्ट्रीय शाखा को प्रतिदिन अपने डेटाबेस का बैकअप लेने की आवश्यकता होती है। अब कल्पना करें, कि प्रत्येक शाखा को पता चलता है कि लिस्बन में स्थानीय ग्रिड वर्तमान में 80% नवीकरणीय ऊर्जा और 20% जीवाश्म ईंधन पर चल रहा है, और वे सभी स्वतंत्र रूप से वहां चलाने के लिए अपनी बैकअप नौकरियां भेजने का निर्णय लेते हैं।

अचानक लिस्बन के ग्रिड पर बहुत अधिक अतिरिक्त मांग आ गई है। दिन की मांग अब अपेक्षित 100% नहीं बल्कि मान लीजिए, 110% होगी।

समस्या यह है कि लिस्बन के स्थानीय ग्रिड के लिए अभी भी केवल 80% नवीकरणीय ऊर्जा उपलब्ध है। बिजली की मांग और आपूर्ति को संतुलित रखने के लिए, लिस्बन संभवतः उस अतिरिक्त 10% को जीवाश्म ईंधन से कवर करेगा। अंतर्राष्ट्रीय कार्बन-जागरूक स्थान-परिवर्तन पहल ने लिस्बन के ग्रिड में अतिरिक्त उत्सर्जन जोड़ा है।

एक बार फिर विस्थापन का असर देखने को मिल रहा है. इन गणना नौकरियों ने वैश्विक स्तर पर समान शुद्ध उत्सर्जन के लिए उत्सर्जन को हर दूसरे देश से पुर्तगाल की ओर विस्थापित कर दिया है। या उसके पास है?

वास्तव में, यह संभवतः उससे भी बदतर है। लिस्बन में मांग बढ़ने और वहां जीवाश्म ईंधन की औसत से अधिक खपत बढ़ने के परिणामस्वरूप CO2 में शुद्ध वृद्धि हुई है। साथ ही नौकरियों के खिसकने के परिणामस्वरूप प्रत्येक स्थानीय क्षेत्र से बिजली की मांग वास्तव में कम नहीं हुई होगी। उन स्थानीय ग्रिडों में उत्सर्जन अभी भी लगभग वही है। बिजली की वैश्विक शुद्ध खपत बढ़ी, साथ ही CO2 उत्सर्जन भी बढ़ा।

जैसे-जैसे चीजें बड़ी होती जाती हैं, निहितार्थ बदतर होते जाते हैं। अब कल्पना करें कि केवल स्टूगल टेक ही नहीं, बल्कि बिरकोसॉफ्ट टेक, वैप्पल टेक और मेसबुक टेक भी स्थान बदलने वाले बैंडवैगन पर आ रहे हैं। मान लीजिए कि उनके सभी उपलब्ध सर्वर राष्ट्रीय ग्रिड द्वारा संचालित हैं। अचानक लिस्बन की बिजली की मांग 120% तक पहुंच गई, और स्थानीय ग्रिड की मांग कम हो गई।

समय-परिवर्तन की तरह, स्थान-परिवर्तन कंप्यूटिंग नौकरियां इस उदाहरण में कोई सकारात्मक अंतर नहीं लाती हैं, लेकिन यह उत्सर्जन बढ़ा रही है और संभावित रूप से दूसरों के लिए ग्रिड अस्थिरता को खतरे में डाल रही है। इस संबंध में, निगमों के नेक इरादे वाले प्रयास उन लोगों से भी बदतर हैं जो अपना काम तब चलाते हैं जब उनका मन करता है, या बेहतर होगा कि उन्हें पूर्वानुमानित तरीके से चलाएं।

क्या स्थान वास्तव में ग्रिड तोड़ सकता है?

कंप्यूटिंग से संबंधित बिजली की मांग में ऊपर और नीचे की ओर बढ़ोतरी वास्तव में ग्रिड को तोड़ सकती है, विशेष रूप से कम लचीले ग्रिड को। ऐसा वेनेजुएला , ईरान , जॉर्जिया और कजाकिस्तान सहित अन्य स्थानों पर पहले भी हो चुका है, जब बिटकॉइन खनन ने कंप्यूटिंग-विशिष्ट बिजली की मांग में समान वृद्धि पैदा की थी।

अंततः, समस्याएँ ग्रिड-टू-ग्रिड भिन्न होती हैं और इस पर निर्भर करती हैं कि प्रत्येक ग्रिड कितना लचीला है। समस्याएँ पैदा करने के लिए, आपको यूरोप जैसे अत्यधिक विविध ग्रिडों में, या कैलिफोर्निया जैसे ग्रिडों में, जिन्होंने भंडारण में भारी निवेश किया है, बड़ी वृद्धि की आवश्यकता होगी। लेकिन कम ग्रिड इंटरकनेक्शन और आपूर्ति प्रतिक्रियाओं के लिए कम जीवाश्म ईंधन ऊर्जा के साथ, या कम ऊर्जा विविधता वाले भारत या दक्षिण अफ्रीका में, दक्षिण ऑस्ट्रेलिया जैसे कम लचीले ग्रिड में गंभीर प्रभाव डालने के लिए यह काफी मामूली हो सकता है।

मुख्य बिंदु यह है कि केवल "x कंप्यूटिंग कार्य को चलाने के लिए समय दिया जाता है जब और जहां ग्रिड सबसे अधिक हरा होता है " पढ़ने से यह नहीं माना जाना चाहिए कि इससे किसी भी तरह से उत्सर्जन कम हो गया है, और इसके विकृत प्रभाव हो सकते हैं।

4. कार्बन-जागरूक सॉफ़्टवेयर कब समझ में आता है?

आइए इस प्रश्न के उत्तर पर बिल्कुल स्पष्ट रहें कि "क्या कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग सिर्फ खराब है?"

नहीं, हमारा इरादा कार्बन-जागरूक सॉफ़्टवेयर की मूल अवधारणाओं को ख़त्म करने का नहीं है।

मूल अवधारणा यह है कि उपलब्ध बिजली पर प्रतिक्रिया करने के लिए गणना कार्यों को स्थानांतरित करना सही है।

आलोचना यह है कि वर्तमान दृष्टिकोण कभी भी कोई चेतावनी लेबल लागू नहीं करते हैं।

हम यह उल्लेख करने में विफल हैं कि समय और स्थान-परिवर्तन पैटर्न केवल कुछ परिस्थितियों में ही सहायक होते हैं, अधिकांश में निरर्थक होते हैं, और अन्य में संभावित रूप से हानिकारक होते हैं। एक सामान्य धारणा है कि समय और स्थान परिवर्तन, बिना किसी सत्यापन और बिना किसी जोखिम के शमन के साथ, गणना चलाने के अधिक हरित तरीके हैं।

हम चिंतित हैं कि वर्तमान दृष्टिकोण वास्तव में तकनीक की स्थिरता के प्रयासों में बाधा डाल रहा है, भले ही इसका मतलब उनकी सहायता करना हो। सबसे पहले, यह संदेश देना कि समय और स्थान परिवर्तन को अपनाने वाली कोई भी कंपनी अब थोड़ी हरियाली वाली है - ग्रीनवाशिंग का एक नुस्खा। दूसरा, ऐसे पैटर्न को बढ़ावा देकर, जिन्हें अगर बिना किसी जोखिम विश्लेषण या शमन के बड़े पैमाने पर अपनाया जाए, तो हानिकारक होने की संभावना है।

सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि हम कार्बन-जागरूक सॉफ़्टवेयर को कमरे में हाथी को सार्थक रूप से संबोधित करते हुए नहीं देखते हैं। कंप्यूटिंग की पर्यावरणीय चुनौती मुख्य रूप से ऊर्जा अनुकूलन की नहीं बल्कि ऊर्जा की मांग की है।

एक सदी के सबसे अच्छे हिस्से में, एक ही कंप्यूटिंग कार्य द्वारा खपत की जाने वाली बिजली की मात्रा तेजी से कम हो गई है। सैद्धांतिक रूप से इसका मतलब यह होना चाहिए कि प्रौद्योगिकी क्षेत्र पहले से कहीं अधिक हरित है। लेकिन दक्षता में ये असाधारण लाभ कंप्यूटिंग बिजली की मांग में वृद्धि के कारण बौना हो गया है ।

कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग अनुकूलन का एक नया रूप है। यह अधिक नवीकरणीय ऊर्जा को लक्षित करके, कम जीवाश्म-आधारित बिजली का उपयोग करके अनिवार्य रूप से समान गणना करने का प्रयास करता है। लेकिन ऐसे अनुकूलन से कोई भी लाभ निरर्थक होगा यदि हमारी बिजली की मांग हमारे अनुकूलन लाभ की तुलना में तेजी से बढ़ती है।

हमारा मानना है कि अनुकूलन और मांग दोनों को संबोधित करने के लिए कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग को फिर से तैयार करने का एक तरीका है, न कि केवल सामान्य व्यवसाय में कॉस्मेटिक सुधार करने का। दुनिया भर की आबादी पर जलवायु परिवर्तन के कारण होने वाले नुकसान की मांग है कि हम बेहतर करें, और हमारा मानना है कि तकनीकी क्षेत्र सार्थक तरीके से इससे निपटने के लिए पर्याप्त रूप से संसाधनयुक्त है।

हम कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग को कैसे कार्यान्वित कर सकते हैं?

ऐसे दो तरीके हैं जिनसे कार्बन-जागरूक दृष्टिकोण का तर्क वास्तव में उत्सर्जन को कम कर सकता है।

पहला दृष्टिकोण: जब मांग स्वाभाविक रूप से कम हो तो समय-स्थानांतरण या स्थान-परिवर्तन की गणना करें और फिर बिजली का उपयोग करें जिसे अन्यथा कम कर दिया जाएगा। यह वर्तमान दृष्टिकोण के बहुत करीब है, लेकिन यह बिजली मिश्रण पर बिजली की मांग को प्राथमिकता देता है।

दूसरा दृष्टिकोण: कंप्यूटिंग नौकरियां नवीकरणीय बिजली पर चलती हैं जो ग्रिड से जुड़ी होती है। इस तर्क का सबसे संक्षिप्त आधिकारिक सारांश क्रिप्टो खनन में व्हाइट हाउस की जांच से है (पेज 24 देखें)। प्रासंगिक भाग कहता है:

"दो प्राथमिक तरीके हैं... ग्रिड बिजली का उपयोग करने से शून्य प्रत्यक्ष जीएचजी उत्सर्जन होगा:

1. नए स्वच्छ बिजली स्रोतों का निर्माण या अनुबंध करना या
2. मौजूदा नवीकरणीय बिजली का उपयोग करना जो अन्यथा ग्रिड द्वारा कम कर दी जाएगी।

जब... बिजली मौजूदा नवीकरणीय स्रोतों से आती है, तो यह निकट अवधि में जीएचजी उत्सर्जन को विस्थापित कर देती है, और नवीकरणीय स्रोतों के उपयोगकर्ताओं को जीवाश्म ईंधन स्रोतों की ओर स्थानांतरित कर देती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि कोयला और प्राकृतिक गैस अक्सर संयुक्त राज्य अमेरिका में मांग की गई बिजली की प्रत्येक अतिरिक्त इकाई के लिए बिजली उत्पादन की आपूर्ति करते हैं। चूंकि नवीकरणीय स्रोतों की मात्रा स्थिर रखी गई है, लेकिन बिजली की मांग बढ़ गई है, अतिरिक्त जीवाश्म ऊर्जा भेजे जाने की संभावना है। इस विस्थापन के परिणामस्वरूप कोई शुद्ध परिवर्तन नहीं होता है या रिसाव नामक प्रक्रिया के माध्यम से कुल वैश्विक उत्सर्जन में वृद्धि होती है।

उपरोक्त के आधार पर, हमारे पास कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग के लिए एक नए दृष्टिकोण के लिए 3 प्रस्ताव हैं, ताकि इसके सकारात्मक प्रभावों को अधिकतम किया जा सके और इसके जोखिमों को कम किया जा सके, जिनमें से दो की हम इस खंड में रूपरेखा तैयार करेंगे।

5. जिम्मेदार कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग के लिए प्रस्ताव

प्रस्ताव 1: कार्बन तीव्रता के ऊपर मांग की तीव्रता को प्राथमिकता दें, और केवल स्थिर ग्रिड को लक्षित करें

कम मांग का समय अतिरिक्त नवीकरणीय ऊर्जा के समय के साथ मेल खाने की अधिक संभावना है, अन्यथा ग्रिड स्थिरता बनाए रखने के लिए इसे कम कर दिया जाएगा, यानी बर्बाद कर दिया जाएगा। यह बिल्कुल वही परिदृश्य है जहां समय-परिवर्तन और स्थान-परिवर्तन वास्तव में कंप्यूटिंग से उत्सर्जन में कटौती में तब्दील हो जाता है। हमारा कंप्यूटर नवीकरणीय बिजली पर चलता है जिसका उपयोग कोई और नहीं करेगा, और इस प्रकार प्रत्यक्ष उत्सर्जन उत्पन्न नहीं होगा।

जैसा कि हमने पता लगाया कि सॉफ्टवेयर इंजीनियरों को यह जानने की आवश्यकता है कि ग्रिड कैसे काम करता है , कम मांग के समय को लक्षित करने से आंतरिक पर्यावरणीय लाभ होते हैं, चाहे ग्रिड का कितना हिस्सा नवीकरणीय ऊर्जा पर चल रहा हो। यह ग्रिड को रैंप-अप/डाउन से बचने में मदद करने और ग्रिड स्थिरता में योगदान देने में भूमिका निभा सकता है, जिसके पर्यावरणीय, सामाजिक और आर्थिक लाभ दोनों हैं।

यदि हम ग्रिड की मांग के आधार पर अपनी कंप्यूटिंग को अत्यधिक पूर्वानुमानित, स्थिर तरीके से शेड्यूल करते हैं तो हम अप्रत्याशित दैनिक स्पाइक्स नहीं बनाते हैं और हम अन्यथा कम की गई नवीकरणीय ऊर्जा पर चलने और वास्तव में हमारे उत्सर्जन को कम करने की संभावनाओं को अधिकतम करते हैं।

यह ग्रिड में कम कार्बन-तीव्रता वाले समय को लक्षित करने के वर्तमान प्रचलित दृष्टिकोण से कैसे भिन्न है?

उदाहरण के तौर पर, मजबूत सौर बुनियादी ढांचे वाले क्षेत्र में दिन के अधिक धूप वाले, गर्म समय में हरित ऊर्जा मिश्रण हो सकता है। वह भी तब होता है जब लोग काम पर होते हैं, इसलिए आपके पास हरियाली मिश्रण और मध्यम मांग दोनों होंगे। इस समय सौर ऊर्जा का भरपूर उपयोग किया जायेगा और कोई अधिकता/कटौती नहीं होगी। कार्बन तीव्रता एपीआई यह सुझाव दे सकती है कि आपकी गणना चलाने के लिए सुबह 11 बजे का समय अच्छा है, लेकिन यह उत्सर्जन को बिल्कुल भी कम नहीं करेगा। इससे कोई फर्क नहीं पड़ सकता है, या, यदि उस एपीआई के जवाब में सुबह 11 बजे गणना नौकरियों से बिजली की मांग काफी बड़ी है, तो अतिरिक्त जीवाश्म ईंधन की आवश्यकता की संभावना बहुत अधिक है, जिसका अर्थ है कि आप उत्सर्जन जोड़ रहे हैं।

इसके अलावा, क्योंकि बिजली की मांग के विपरीत, नवीकरणीय ऊर्जा आपूर्ति इतनी अप्रत्याशित है, ग्रिड कार्बन की तीव्रता कम होने पर ट्रिगर करने के लिए बहुत सारी गणनाओं का समय ग्रिड में अप्रत्याशितता जोड़ देगा, अस्थिरता का खतरा पैदा करेगा, जिससे पर्यावरणीय, सामाजिक और विकृत प्रभावों की संभावना काफी बढ़ जाएगी। आर्थिक।

कहने का तात्पर्य यह है कि ऐसा कोई स्पष्ट परिदृश्य नहीं है जहां कम मांग समय को लक्षित करना पर्यावरण के लिए सकारात्मक नहीं है, लेकिन ऐसे कई परिदृश्य हैं जहां ग्रिड कार्बन तीव्रता को लक्षित करना अप्रभावी या हानिकारक होगा।

मांग-प्रथम दृष्टिकोण वर्तमान कार्बन-जागरूक दृष्टिकोण और टूलींग के साथ असंगत नहीं है।

एक बार जब हम कम-मांग वाले समय को प्राथमिकता दे देते हैं, तब भी हम कम कार्बन-तीव्रता वाले ट्रिगर्स को लक्षित करने के लिए मौजूदा एपीआई या डेटा स्रोतों का उपयोग कर सकते हैं।

इस परिदृश्य में, हमारी गणना नौकरियां सुबह 11 बजे कभी नहीं चलेंगी, भले ही ग्रिड कार्बन की तीव्रता कम हो, क्योंकि हमें पता होगा कि कटौती की संभावना बहुत कम है। लेकिन वे सुबह 4 बजे तेज़ तूफ़ान में चल सकते हैं, न कि सुबह 5 बजे जब हवाएँ शांत हो गई हों, अन्यथा कम हुई ऊर्जा पर चलने और हमारे उत्सर्जन को कम करने की संभावना और भी अधिक हो जाती है।

ये दृष्टिकोण असंगत नहीं हैं. क्या होगा अगर हम पहले उन ग्रिडों की तलाश करें जिनकी वर्तमान में कम मांग है और फिर स्वाभाविक रूप से उच्च नवीकरणीय बिजली उत्पादन की अवधि वाले ग्रिडों की तलाश करें?

चेतावनी लेबल बने हुए हैं

अपेक्षाकृत छोटे पैमाने पर होने पर उपरोक्त में योग्यता होती है। लेकिन अगर हर कोई एक ही समय में ऐसा करे तो? फिर भी हमारे पास अभी भी मांग में बढ़ोतरी की समस्या है, जो मौजूदा दृष्टिकोण के बारे में हमारी मुख्य चिंताओं में से एक है। चाहे केवल समय-स्थानांतरण हो या स्थान-परिवर्तन, बड़े पैमाने पर, यह कम मांग वाला पहला दृष्टिकोण मौजूदा दृष्टिकोण की तुलना में नाटकीय रूप से अधिक सुरक्षित है, लेकिन इसमें अभी भी जोखिम हैं जिनका मूल्यांकन किया जाना चाहिए और कम किया जाना चाहिए।

नवप्रवर्तन का आह्वान

बड़े पैमाने पर मांग और कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग की चुनौतियों के बारे में सोचने से जोखिम तो आता ही है, साथ ही अवसर भी मिलते हैं। वर्तमान चरण प्रयोगात्मक, खंडित और बिखरा हुआ है। लेकिन दृष्टिकोण को और भी आगे ले जाने और दीर्घकालिक लक्ष्य की कल्पना करने की गुंजाइश है। आइए इसे मानक बनाएं कि हमारी गणना नौकरियां, और उनके अंतर्निहित बुनियादी ढांचे, एक प्रणालीगत तरीके से ग्रिड के साथ इंटरफेस करें और समस्या के बजाय समाधान का हिस्सा बनें। ये विचार मांग प्रबंधन के दायरे में आते हैं, जिस पर हम सॉफ्टवेयर इंजीनियरों को यह जानने की जरूरत है कि ग्रिड कैसे काम करता है ।

इस क्षेत्र में कई प्रयोग चल रहे हैं, कुछ महत्वपूर्ण पैमाने पर, लेकिन हमें नीति, व्यवसाय, तकनीकी, परिचालन और ढांचागत स्तर पर अधिक समग्र दृष्टिकोण की आवश्यकता है कि क्या संभव है, क्या आवश्यक है और यह कैसा दिखना चाहिए। . आदर्श रूप से, स्वचालित, सहयोगात्मक और लोकतांत्रिक तरीके से ग्रिड प्रबंधन प्रणालियों के साथ बातचीत करके, हम नवीकरणीय बिजली को बढ़ाने और गणना से उत्सर्जन को कम करने की मांग प्रबंधन चुनौतियों के बीच तालमेल का उपयोग कर सकते हैं।

यहां लोकतांत्रिकता महत्वपूर्ण है, क्योंकि हम सभी की इसमें हिस्सेदारी है, हैं और इन अंतःक्रियाओं से प्रभावित होंगे। यह सिर्फ बिग टेक खिलाड़ियों का क्षेत्र नहीं हो सकता। हम सभी को ओपन-सोर्स मानकों, प्रोटोकॉल और सार्वजनिक जुड़ाव और भागीदारी के माध्यम से भाग लेने का मौका चाहिए।

हम कमरे में हाथी को संबोधित करते हुए इन विचारों का और अधिक अन्वेषण करते हैं।

प्रस्ताव 2: वास्तव में योगात्मक नवीकरणीय ऊर्जा पर गणना चलाएँ

टीएल;डीआर:

किसी भी तरह से प्रभावी होने के लिए, कंप्यूटिंग को हरित ऊर्जा स्रोतों को लक्षित करना चाहिए जो वास्तव में योगात्मक हैं, और विकृत प्रभावों के जोखिमों को पारदर्शी रूप से संबोधित और कम करते हैं।

अतिरिक्त नवीकरणीय ऊर्जा की गणना करने के दो सामान्य तरीके हैं जिन्हें हासिल किया जा सकता है।

त्वरित संदर्भ - योगात्मक नवीकरणीय ऊर्जा

"एडिटिव" या "अतिरिक्त" नवीकरणीय बिजली का मतलब है कि आपकी खरीदारी नई नवीकरणीय बिजली का वित्तपोषण कर रही है जो अन्यथा अस्तित्व में नहीं होती। संबंधित नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन में " अतिरिक्तता " के सिद्धांत को लागू कर रहा है, विशेष रूप से कार्बन बाजारों में।

यदि आपका कंप्यूटर 50 टेरावाट बिजली की खपत करता है और आप नए सौर पैनलों के लिए भुगतान करते हैं जो 50 टेरावाट बिजली उत्पन्न करते हैं, तो आप अतिरिक्त लाभ प्राप्त करते हैं। आप सैद्धांतिक रूप से यह दावा कर सकते हैं कि आपकी गणना उत्सर्जन तटस्थ है। व्यवहार में यह कम स्पष्ट है , लेकिन यह सामान्य विचार है।

पारंपरिक कार्बन बाज़ार अक्सर पहले से मौजूद नवीकरणीय बिजली के आधार पर 'कार्बन क्रेडिट' बेचते हैं। इस परिदृश्य में कोई अतिरिक्तता नहीं है. आप केवल मौजूदा नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन को अपना बता रहे हैं और मौजूदा गंदी ऊर्जा उत्पादन की जिम्मेदारी किसी और को दे रहे हैं। इससे उत्सर्जन में बिल्कुल भी कमी नहीं आ रही है.

बिजली खरीद समझौते (पीपीए) और नवीकरणीय ऊर्जा प्रमाणपत्र (आरईसी)

कई संगठन इससे निपटने का प्राथमिक तरीका कार्बन बाज़ारों के माध्यम से अपनाते हैं। ये बदले में दो मुख्य उपकरण बेचते हैं: नवीकरणीय ऊर्जा प्रमाणपत्र (आरईसी) और बिजली खरीद समझौते (पीपीए)।

यह एक अत्यधिक समस्याग्रस्त दृष्टिकोण बना हुआ है। क्यों? क्योंकि अधिकांश आरईसी गैर-योज्य हैं ।

वे आपको मौजूदा हरित ऊर्जा मिश्रण को खरीदने में सक्षम बनाते हैं, और बस उनके योगदान का श्रेय लेते हैं। लेकिन जिसे ' उत्सर्जनशीलता ' कहा जाता है, उस पर आपका कोई प्रभाव नहीं है, जिसमें विस्थापन प्रभाव की समानताएं हैं।

त्वरित सन्दर्भ-उत्सर्जनशीलता

नई नवीकरणीय ऊर्जा परियोजनाएं हमेशा उत्सर्जन को वायुमंडल से बाहर नहीं निकालती हैं। वे मदद इसलिए करते हैं क्योंकि वे जीवाश्म ईंधन बिजली संयंत्रों को विस्थापित करते हैं जो अन्यथा प्रदूषण फैलाते रहेंगे।

लेकिन कौन सी परियोजनाएँ प्रभावी हैं? यह परियोजना-दर-परियोजना के साथ-साथ ग्रिड के ईंधन-मिश्रण के आधार पर काफी भिन्न हो सकता है जिससे परियोजना जुड़ी होगी। उदाहरण के लिए, कैलिफ़ोर्निया में एक और सौर ऊर्जा खरीद समझौता (पीपीए) जोड़ने से प्राकृतिक गैस संयंत्रों और मौजूदा सौर फार्मों के मिश्रण से उत्पादन में तेजी से कमी आती है। लेकिन व्योमिंग में एक नया पवन पीपीए जोड़ने से कोयला संयंत्र में उत्पादन लगभग हमेशा कम हो जाता है, और अधिक उत्सर्जन से बचा जा सकता है। विभिन्न नवीकरणीय ऊर्जा परियोजनाओं के बचाए गए उत्सर्जन की तुलना करने और उस पर कार्रवाई करने की इस प्रथा को "उत्सर्जनशीलता" कहा जाता है।

आप इस बारे में वॉटटाइम द्वारा और अधिक पढ़ सकते हैं, जिसने उत्सर्जन शब्द को लोकप्रिय बनाया।

पीपीए आमतौर पर पूरे व्यापारिक जगत में नियोजित होते हैं, विशेषकरडेटा केंद्रों में। कॉर्पोरेट खरीदार ऊर्जा कंपनियों के साथ एक विशिष्ट समय अवधि के लिए, अक्सर अगले 10-15 वर्षों के लिए नवीकरणीय परियोजना द्वारा उत्पन्न बिजली और आरईसी खरीदने का वादा करते हुए समझौते करते हैं।

जबकि पीपीए को अक्सर कंपनी की हरित साख के लिए जिम्मेदार और उसकी ईएसजी रणनीति के केंद्र में एक महत्वपूर्ण तंत्र के रूप में देखा जाता है, वे भ्रामक हो सकते हैं। भले ही पीपीए को विशेष नवीकरणीय परियोजनाओं के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, वे आम तौर पर सीधे डेटा केंद्रों को बिजली नहीं देते हैं । दूसरे शब्दों में, सिर्फ इसलिए कि हरे इलेक्ट्रॉनों का उत्पादन किया जा रहा है, इसका मतलब यह नहीं है कि वे इलेक्ट्रॉन सीधे डेटा सेंटर के भीतर गणना को शक्ति प्रदान कर रहे हैं - अक्सर ऐसा कहा जाने के बावजूद। दोहरी गिनती का भी खतरा है.

इसलिए कार्बन बाज़ारों के सर्वोत्तम कार्यान्वयन में यह सुनिश्चित करना शामिल है कि आपके द्वारा खरीदी गई नवीकरणीय ऊर्जा योगात्मक हो।

प्रत्यक्ष नवीकरणीय बिजली: वितरित गणना और वितरित बिजली को एकीकृत करना

अतिरिक्तता का दूसरा, दुर्लभ संस्करण - फिर भी कहीं अधिक प्रभावी।

कुछ दूरस्थ नवीकरणीय बुनियादी ढांचे को खरीदने और नवीकरणीय ऊर्जा द्वारा संचालित होने के अपने दावे का "लेखा" करने के बजाय, वास्तव में अपनी गणना को सीधे अपने नवीकरणीय स्रोतों से बिजली दें।

यदि आपकी गणना सीधे आपके स्वयं के सौर पैनलों या पवन टरबाइनों आदि द्वारा संचालित की जा रही है, तो इसमें कोई हाथ की सफाई या जटिल सांख्यिकीय अनुमान नहीं है। आपकी गणना इस हद तक प्रभावी रूप से ऑफ-ग्रिड है कि यह सीधे आपके नवीकरणीय स्रोतों द्वारा संचालित है।

उत्सर्जन के मामले में बेहतर होते हुए भी, यह दृष्टिकोण बड़े पैमाने पर चुनौतीपूर्ण है और इसके विकृत प्रभावों का जोखिम है, जैसा कि हम नीचे देंगे। हाइपरस्केल कंप्यूटिंग आज विशाल डेटा केंद्रों में केंद्रित है। इस तरह की विशाल गणना को बिजली देने के लिए सीधे तौर पर नवीकरणीय उत्पादन सुविधाओं की आवश्यकता होती है, जो पहले से ही विशाल डेटा सेंटर भूमि के कब्जे के आसपास, भारी मात्रा में भूमि और पानी लेती है। हालांकि यह वास्तव में हाइपरस्केलर्स से होने वाले कंप्यूट उत्सर्जन को कम कर सकता है, लेकिन इसमें शामिल लॉजिस्टिक्स के अलावा आमतौर पर व्यापक पर्यावरणीय, सामाजिक और आर्थिक प्रभाव भी होते हैं।

उदाहरण के तौर पर, ऐसा ही एक प्रोजेक्ट स्पेन के ज़रागोज़ा में चल रहा है। 40,000 वर्ग मीटर के डेटा सेंटर की आपूर्ति दो सौर फार्मों द्वारा की जाएगी। इन दो सौर फार्मों में से केवल एक, 90MW के हिसाब से, 232 सकल हेक्टेयर (2.3m वर्ग मीटर) में फैला होगा। यह लगभग न्यूयॉर्क के सेंट्रल पार्क के आकार का है। यह जैव विविधता से समृद्ध भूमि पर कब्जा कर लेगा, जो प्रावधानों के बावजूद, जानवरों और पेड़ों दोनों की लुप्तप्राय प्रजातियों सहित नुकसान के लिए तैयार है। इसी तरह, हाल ही में Google द्वारा चिली में बनाया गया डेटा सेंटर आकार में दोगुना है, जो स्थानीय क्षेत्र में 169 लीटर पानी/सेकंड निकालता है और इस प्रकार इसे सीधे सौर ऊर्जा से संचालित करने के लिए लगभग 10 मिलियन वर्ग मीटर की आवश्यकता होगी।

स्थानीय आबादी पहले से ही डेटा केंद्रों के विशाल विस्तार का प्रभाव महसूस कर रही है। डेटा सेंटर निर्माण पर रोक लगाने के लिए एक आंदोलन चल रहा है। यह विश्व स्तर पर हो रहा है - आयरलैंड , नीदरलैंड और सिंगापुर में। विरोध सिर्फ बिजली की खपत को लेकर नहीं है। पानी का उपयोग भी एक बड़ा मुद्दा है . न्यू मैक्सिको, संयुक्त राज्य अमेरिका , उरुग्वे और चिली में स्थानीय आबादी संसाधन उपयोग पर संघर्ष में सबसे आगे बनी हुई है।

हालाँकि, हाइपरस्केल एकमात्र मॉडल नहीं है, और इसका अपरिहार्य भविष्य होना ज़रूरी नहीं है।

आज अधिकांश कंप्यूटिंग अत्यधिक वितरित या वितरण योग्य है। कंप्यूट के सह-स्थान (विशेष रूप से क्रिप्टो-मुद्रा) के प्रयोग हैं जहां नवीकरणीय पीढ़ी पहले से मौजूद है। यह नवीकरणीय ऊर्जा का उपयोग करके गणना के लिए प्रत्यक्ष शक्ति सुनिश्चित करता है, और नवीकरणीय बिजली मांग प्रबंधन में भूमिका निभाता है। इससे विकृत प्रोत्साहन प्रभावों का भी जोखिम है। लेकिन सही रेलिंग के साथ विस्तार और अन्वेषण के लिए एक महत्वपूर्ण प्रतिमान हो सकता है।

एक विशाल, वेयरहाउस स्केल कंप्यूटर की तुलना में पीढ़ी के लिए अलग-अलग फॉर्म फैक्टर होने के कई उदाहरण हैं। ऑक्टोपस एनर्जी के डेविड साइक्स द्वारा लिखित द एनर्जी अनियन ऊर्जा के बारे में सोचने का एक तरीका प्रस्तुत करता है जो परिवर्तनीय नवीकरणीय ऊर्जा और दक्षता पर केंद्रित है।

आप यह भी तर्क दे सकते हैं कि हाइपरस्केल डेटा केंद्रों की आवश्यकता के बिना भी क्लाउड कंप्यूटिंग की सुविधा प्राप्त करना संभव है। ऑक्साइड जैसी कंपनियाँ, अपने क्लाउड कंप्यूटर के साथ उन चीज़ों को बनाने के बारे में हैं जिन्हें हम क्लाउड प्रदाताओं (उपयोग में आसानी) के साथ जोड़ते हैं, और उन्हें विशाल इमारतों के बिना उपलब्ध कराते हैं। एक अन्य उदाहरण, सर्वर रहित कंपनियां डीप ग्रीन डेटासेंटर के साथ प्रयोग कर रही हैं ।

वितरित बिजली उत्पादन के साथ एकीकरण

मुख्यधारा की बिजली उत्पादन, हाइपरस्केल गणना के समान, बड़े पैमाने पर बिजली संयंत्रों में केंद्रित होती है। हालाँकि, नवीकरणीय बिजली का बुनियादी ढांचा वितरित ऊर्जा उत्पादन को संभव बनाता है। कुछ बड़े केंद्रीय नोड्स में बिजली उत्पन्न होने के बजाय, बड़ी संख्या में व्यापक रूप से वितरित, छोटे नोड्स और माइक्रोग्रिड में महत्वपूर्ण मात्रा में बिजली उत्पन्न की जा सकती है। वितरित नवीकरणीय ऊर्जा वैश्विक दक्षिण के लिए विशेष रूप से प्रासंगिक है, और बैटरी भंडारण के साथ इसके नाटकीय विस्तार की गति बढ़ रही है। इस क्षेत्र में सर्वोच्च प्रोफ़ाइल पहल संभवतः ग्लोबल एनर्जी एलायंस फॉर पीपल एंड प्लैनेट (जीईएपीपी) है, जिसे सीओपी26 में ग्लोबल साउथ में वितरित नवीकरणीय ऊर्जा में $ 100 बिलियन के निवेश की उम्मीद के साथ लॉन्च किया गया था।

वितरित कंप्यूटिंग के साथ वितरित नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के मिलान का विचार सामने आया है और यह वादा करता है। यह न केवल कंप्यूट की ऑफ-ग्रिड पावरिंग की अनुमति देता है, बल्कि दोहरे उपयोग की संभावनाओं का भी विस्तार करता है। उदाहरण के लिए, वितरित डेटा सेंटर सर्वर का उपयोग गणना और हीटिंग के लिए एक साथ किया जा सकता है, जिससे इनडोर हीटिंग के लिए वर्तमान में खर्च होने वाली ऊर्जा कम हो जाती है।

6. कमरे में हाथी: बढ़ती कंप्यूटिंग मांग

जैसा कि हमने चर्चा की है कि कार्बन-जागरूक सॉफ़्टवेयर कब समझ में आता है? ग्रीनिंग कंप्यूटिंग के लिए मुख्य चुनौती अनुकूलन नहीं बल्कि बिजली की मांग है। हमारा मानना है कि यदि कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग को अपनी क्षमता और वादे को पूरा करना है, तो उसे सीधे इस वास्तविकता से जुड़ने की जरूरत है।

यदि हम इस बड़े प्रश्न से भी नहीं निपट रहे हैं तो हमारे परिष्कृत कार्बन-जागरूक प्रस्ताव हमें अधिक लाभ नहीं पहुँचाएँगे: तकनीक के उपयोग के लिए दुनिया के कितने संसाधन स्वीकार्य हैं?

एक खतरा यह है कि प्रस्ताव 1 और 2 से मुख्य बात यह है कि यदि हम बिजली और डेटा केंद्रों को अधिक नवीन तरीके से बनाते और चलाते हैं, तो हम सुरक्षित रूप से हमेशा की तरह व्यवसाय जारी रख सकते हैं। जब तक हम कम मांग वाले समय में बढ़ते नवीकरणीय ऊर्जा संसाधनों को लक्षित कर रहे हैं, तब तक हम सुरक्षित रूप से बड़े पैमाने पर एआई उत्पादों का निर्माण कर सकते हैं, अपने डेटा केंद्रों को विकसित कर सकते हैं और असीमित व्यक्तिगत कंप्यूटिंग क्षमता का लाभ उठा सकते हैं।

सभी बिजली का 70% अभी भी जीवाश्म ईंधन से आता है जो 2025 में घटकर 65% हो जाएगा। यह उत्साहजनक है, लेकिन कोई अल्पकालिक या मध्यम अवधि का परिदृश्य नहीं है जिसमें कम नवीकरणीय ऊर्जा को लक्षित करने से हमारी वैश्विक गणना को शक्ति मिल सके। ऐसा कोई परिदृश्य भी नहीं है जहां हमारे ग्लोबल वार्मिंग प्रक्षेपवक्र को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करने के लिए समय पर बढ़ती गणना मांग को पकड़ने और बनाए रखने के लिए आवश्यक गति से अतिरिक्त खरीद या प्रत्यक्ष नवीकरणीय प्रावधान बढ़ सकता है।

इस बात को कम करके नहीं आंका जा सकता कि पेरिस समझौते के अनुरूप कार्बन उत्सर्जन को कम करने के लिए आवश्यक सबसे बड़े बदलावों में से एक यह स्वीकार करना है कि हम कुछ बाधाओं के बिना सब कुछ बढ़ाना जारी नहीं रख सकते हैं। कम से कम अल्पावधि में तो नहीं, जबकि हम दुनिया के कार्बन बजट को बेतहाशा पार कर रहे हैं और हमें अपने उत्सर्जन में भारी कमी करने की जरूरत है। विकास को प्रबंधित करने की आवश्यकता तब भी बनी रहेगी जब हम पूरी तरह से नवीकरणीय ऊर्जा पर स्विच कर देंगे: हमारे पास खनिजों और धातुओं की कमी हो जाएगी जिनकी हमें वर्तमान ऊर्जा मांग वृद्धि दर के साथ बने रहने के लिए आवश्यकता होगी।

प्रस्ताव 4: कंप्यूटिंग बिजली के उपयोग को आकार देने वाली मांग ताकि यह सहमत संसाधन उपयोग सीमाओं के भीतर रहे

टीएल;डीआर: मुख्य प्रश्न जो सभी जिम्मेदार प्रौद्योगिकीविदों के मन में होना चाहिए: क्या मेरी गणना की शुद्ध बिजली मांग कम हो रही है, या कम से कम इसकी वृद्धि दर धीमी हो रही है? यह एक ऐसा प्रश्न है जिसे व्यक्तिगत, कंपनी, राष्ट्रीय और अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर संबोधित किया जा सकता है।

वैश्विक उत्सर्जन चित्र

टेक उद्योग विकास के लिए व्यावसायिक अनिवार्यता और व्यापार के साथ-साथ वैश्विक लागत और ग्लोबल वार्मिंग में तेजी आने के जोखिमों के बीच फंस गया है। विकास बनाम गिरावट की ध्रुवताओं से परे, जो निश्चित रूप से स्वीकार किया जाना चाहिए वह यह है कि असीमित विकास हमारे उद्योग और हमारे ग्रह के लिए अव्यावहारिक है। बहस की सीमाएँ जो भी हों, हमें यह स्वीकार करना होगा कि हमारे क्षेत्र द्वारा उपभोग किए जाने वाले शुद्ध संसाधनों की सीमाएँ होनी चाहिए, न कि केवल इस बात पर कि हम कितनी ऊर्जा-कुशलता से उनका उपभोग करते हैं।

“कंप्यूटिंग से वर्तमान उत्सर्जन दुनिया के कुल उत्सर्जन का लगभग 2% है, लेकिन अगले दो दशकों में इसमें तेजी से वृद्धि होने का अनुमान है। 2040 तक अकेले कंप्यूटिंग से होने वाला उत्सर्जन ग्लोबल वार्मिंग को 1.5 डिग्री सेल्सियस से नीचे रखने के लिए स्वीकार्य उत्सर्जन स्तर के आधे से अधिक होगा। उत्सर्जन की गणना में यह वृद्धि टिकाऊ नहीं है: इससे उत्सर्जन वार्मिंग सीमा को पूरा करना लगभग असंभव हो जाएगा। साथ ही, कंप्यूटिंग उपकरणों के उत्पादन से होने वाला उत्सर्जन उनके संचालन से होने वाले उत्सर्जन से कहीं अधिक है। इसलिए, भले ही सॉफ़्टवेयर अधिक ऊर्जा कुशल हो, उनका अधिक उत्पादन करने से उत्सर्जन की समस्या और भी बदतर हो जाएगी।"

कम कार्बन और टिकाऊ कंप्यूटिंग , प्रोफेसर विम वेंडरबाउव्हेड द्वारा

प्रोफेसर वेंडरबाउवेडे द्वारा इस लेख के लिए बनाए गए दो मॉडल दिखाते हैं कि हमारे ग्रह के सामने वास्तविक समस्या यह नहीं है कि हम कार्बन-जागरूक गणना जैसे पैटर्न के माध्यम से अपनी गणना को कैसे अनुकूलित करते हैं, बल्कि हम कंप्यूटिंग संचालित बिजली की मांग में खतरनाक विकास प्रवृत्ति को कैसे बदलते हैं।

पहले मॉडल से पता चलता है कि क्योंकि कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग ऊर्जा की मांग में कमी नहीं मानती है, केवल हरित गणना जो भी मांग हो, यह शायद ही ग्रहीय टिपिंग बिंदुओं तक हमारी दौड़ को धीमा कर देगी।

सामान्य व्यवसाय (बीएयू) का अर्थ होगा 2040 तक कंप्यूटर से संबंधित बिजली की मांग में 800% की वृद्धि, और 2040 तक हमारे क्षेत्र के उत्सर्जन में 310% की वृद्धि - ग्रह के अधिकांश कार्बन बजट।

वर्तमान कंप्यूटिंग मांग वृद्धि दर पर, हमारे द्वारा प्रस्तावित समायोजन के साथ कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग को लागू करने से, 20240 तक कंप्यूटिंग-संबंधी उत्सर्जन में 280% की वृद्धि होगी। हर एक कटौती मायने रखती है और हमें अपरिवर्तनीय मील के पत्थर से पहले दिन, महीने, साल खरीदती है, ताकि 20% अंतर मायने रखे। लेकिन यह अभी भी आपदा का कारण बनता है। जैसे किसी गंभीर घाव पर पट्टी बांधना।

इसके विपरीत, मांग में कमी का तेजी से प्रभाव पड़ता है। यदि हमारा क्षेत्र बढ़ता रहा, लेकिन अब और 2040 के बीच उस वृद्धि को 26% तक सीमित रखने में कामयाब रहा, तो उस वर्ष हमारा कंप्यूटर-संबंधित उत्सर्जन आज के मुकाबले 50% होगा, जो नवीकरणीय ऊर्जा में वृद्धि के लिए जिम्मेदार होगा। हमारे प्रस्तावित कार्बन जागरूक सुधारों के साथ, उत्सर्जन बचत 56% होगी। इस परिदृश्य में, हमारी बेहतर कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग एक बाधा नहीं हो सकती है, बल्कि हमारे क्षेत्र और हमारे ग्रह की पर्यावरणीय चुनौती के वास्तविक समाधान के अवयवों में से एक है।

यह कंप्यूटिंग और तेजी से डीकार्बोनाइजिंग ऊर्जा ग्रिड के बीच संबंधों पर अधिक समग्र, दीर्घकालिक, प्रणालीगत सोच के हमारे आह्वान पर वापस जाता है, जहां मांग प्रतिक्रिया तंत्र तेजी से आवश्यक हो जाएंगे, साथ ही वितरित कंप्यूटिंग और वितरित ऊर्जा प्रणालियों के अवसर भी बढ़ेंगे। बड़े पैमाने पर डेटा केंद्रों और बिजली संयंत्रों के प्रमुख केंद्रीकृत मॉडल को कम से कम पूरक करें।

मौलिक रूप से, हम जो मांग कर रहे हैं वह कुछ नवोन्मेषी बैककास्टिंग की है, जो एक महत्वपूर्ण समयसीमा में वैश्विक कार्बन बजट को तकनीकी ऊर्जा बजट में बदल सकता है, और न केवल संचालित करने के लिए बल्कि उन परिदृश्यों में पनपने के लिए आवश्यक नवाचारों, एकीकरण और अनुकूलन की पहचान कर सकता है।

कार्बन जागरूक कंप्यूटिंग का तात्पर्य उत्सर्जन और बिजली की मांग, खपत, उत्पादन और प्रबंधन के बीच संबंधों की व्यापक दृष्टि से है। हमारे प्रारंभिक कार्यान्वयन की घटना-संचालित वास्तुकला एक महान आधार है जिस पर निर्माण किया जा सकता है। प्रस्ताव 1 और 2 में हम जो सुधार पेश करते हैं, वे जोखिमों को कम कर सकते हैं और लाभों को अनुकूलित कर सकते हैं। लेकिन यह भी बड़ा सोचने का अवसर है कि हम प्रमुख ऊर्जा और नीति भागीदारों के साथ बड़े पैमाने पर ऐसे पैटर्न को कैसे लागू, विस्तारित और विकसित करते हैं, जिससे न केवल हमारे उत्सर्जन को अनुकूलित किया जा सके, बल्कि सभी में उचित और न्यायसंगत तरीके से शुद्ध खपत को कम किया जा सके। राष्ट्र का। बेहतर कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग की अवधारणा बेहद मददगार हो सकती है।

यदि यह लेख डेटा केंद्रों के लिए, एआई के लिए, ब्लॉकचेन के लिए और वास्तव में बिजली संयंत्रों के लिए, नवीकरणीय ऊर्जा प्रदाताओं और बुनियादी ढांचे के विक्रेताओं के लिए, निवेशकों और नियामकों के लिए ये पैटर्न कैसा दिख सकता है, इस पर बातचीत शुरू करता है, तो इसमें कोई संदेह नहीं है कि सफलताएं मिलेंगी .

7. हम यहां से कार्बन-जागरूक कहां से लेते हैं? ग्रिड-अवेयर कंप्यूटिंग का परिचय।

यदि इस पोस्ट के माध्यम से की गई धारणाएं सही हैं - यदि आपके पास जोड़ने के लिए कुछ है तो कृपया संपर्क करें, योगदान का स्वागत किया जाएगा - हम कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग के अगले संस्करण को बढ़ावा देने में पूरी तरह से उचित हैं।

तर्क के लिए आइए इसे अभी ग्रिड-अवेयर कंप्यूटिंग कहें। यह वह संस्करण होगा जो बिजली ग्रिडों के प्रबंधन और सख्त वैश्विक कार्बन बजट के साथ मौजूद वास्तविक दुनिया की बाधाओं को देखते हुए क्या प्रभावशाली है और क्या नहीं है की वास्तविकताओं को संबोधित करता है।

त्वरित संदर्भ - ग्रिड-जागरूक कंप्यूटिंग

कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग का अगला प्रस्तावित पुनरावृत्ति डेवलपर्स को कंप्यूटिंग बदलाव के प्रभाव को उन तरीकों से संबोधित करने में मदद करता है जो स्थानीय और वैश्विक बिजली ग्रिड से जुड़े उत्सर्जन में वास्तविक शुद्ध कटौती करते हैं। प्रमुख दृष्टिकोण हैं:

1. मांग कम होने पर स्थिर ग्रिडों में कम की गई हरित बिजली को लक्ष्य करते हुए कंप्यूट चलाएं।
2. एडिटिव इलेक्ट्रिसिटी पर कंप्यूट चलाएँ।
3. मांग-आकार की कंप्यूटिंग बिजली का उपयोग करती है ताकि यह सहमत संसाधन उपयोग सीमाओं के भीतर रहे।

ग्रिड-अवेयर कंप्यूटिंग: ग्रीनवॉशिंग ट्रैप से बचना

इस ब्लॉग ने, सबसे ऊपर, यह पहचाना है कि "कार्बन अवेयर कंप्यूटिंग" का संस्करण, जैसा कि वर्तमान में अधिक से अधिक बिग टेक कंपनियों द्वारा प्रस्तुत, प्रचारित और तेजी से विपणन किया जा रहा है, वास्तव में कंप्यूटिंग के पर्यावरणीय प्रभाव में एक भरोसेमंद योगदान नहीं है। इसके विपरीत, हमारा तर्क है कि यह अधिकतर अप्रभावी है और अनजाने जोखिमों से भरा है। यह इरादे का निर्णय नहीं है. भले ही इसे अच्छे विश्वास के साथ लागू किया गया हो या नहीं, इसका प्रभाव हरित कदम आगे बढ़ाने का संकेत देना है, जो हम सोचते हैं कि ज्यादातर मामलों में यह बिल्कुल भी एक कदम नहीं है, और कुछ मामलों में यह हरित कदम नहीं है।

यदि हम हमेशा की तरह बिजनेस के संबंध में ग्रिड-अवेयर सॉफ्टवेयर (जीएसी) के लिए अपने तीन प्रस्तावों के बारे में सोचते हैं, जिसमें वर्तमान कार्बन अवेयर कंप्यूटिंग (सीएसी) भी शामिल है, तो हम यही कल्पना करते हैं:

प्रश्न, सत्यापन या जोखिम विश्लेषण के बिना वर्तमान कार्बन जागरूक प्रतिमान का समर्थन करने से तकनीकी रूप से सूक्ष्म और खतरनाक ग्रीनवॉशिंग की नई लहर का द्वार खुल जाता है। हम अभी भी कार्बन-जागरुक प्रवचन में सावधानी और बारीकियों को शामिल करने के लिए समय पर हैं, और अधिक महत्वपूर्ण रूप से, इसके कार्यान्वयन में।

यह वर्तमान प्रयासों को बदनाम करने के लिए नहीं है, बल्कि उन्हें जोखिम से मुक्त करने और उनमें सुधार करने के लिए है, इससे पहले कि वर्तमान अवधारणा, चेतावनी लेबल या जोखिम न्यूनीकरण के बिना, ब्रांड मूल्य जोड़ने और रेलिंग के बिना स्केल अप करने के लिए पर्याप्त कर्षण प्राप्त कर ले। तब तक बहुत देर हो चुकी होगी और हमें बाद में इसके परिणामों के बारे में पता चलेगा।

अब तक, जब भी आप पढ़ते हैं: हमने इस ऐप को कार्बन के बारे में जागरूक किया है, या इस गणना कार्य को उस समय के लिए निर्धारित किया है जब ग्रिड सबसे अधिक हरित हो - जब तक कि प्रभाव का कोई वास्तविक प्रमाण न हो, मान लें कि घोषणा से उत्सर्जन में कोई सकारात्मक अंतर नहीं आएगा। . और यदि कार्यान्वयन वास्तव में बड़े पैमाने पर होता है, तो विचार करें कि इससे सभी आर्थिक और सामाजिक परिणामों के साथ जलवायु और ग्रिड स्थिरता/पहुंच दोनों को नुकसान होने की संभावना है।

हमने एक रचनात्मक, अधिक सावधान दृष्टिकोण की रूपरेखा तैयार करने के लिए अपना सर्वश्रेष्ठ प्रयास किया है, जो पहले से ही मौजूद है उस पर ध्यान देते हुए आगे क्या होने वाला है। हमारी आशा है कि हम सॉफ़्टवेयर को अधिक कार्बन-जागरूक बनाने की वर्तमान इच्छा को पकड़ सकते हैं, लेकिन इसे और अधिक प्रभावी बना सकते हैं, इसके जोखिमों को काफी हद तक कम कर सकते हैं, और जलवायु लाभों की संभावना को काफी बढ़ा सकते हैं।

हमने इस दृष्टिकोण को "ग्रिड-अवेयर कंप्यूटिंग" नाम दिया है ताकि इस बात पर जोर दिया जा सके कि किसी भी समय कार्बन तीव्रता मेट्रिक्स या किसी भी गणना कार्य के उत्सर्जन के बजाय ग्रिड पर हमारा समग्र प्रणालीगत प्रभाव क्या मायने रखता है। तो आइए हम बताते हैं बेहतर कार्बन जागरूक कंप्यूटिंग के लिए हमारे प्रस्ताव 1 और 2 को अपनाने, प्रयोग करने और नवाचार करने का हर मतलब है: यह संभावित रूप से उपयोगी और प्रभावशाली है। लेकिन ऐसा करते समय हमें स्वत: यह धारणा नहीं बनानी चाहिए कि हम सही काम को प्राथमिकता दे रहे हैं।

ग्रिड-जागरूक दृष्टिकोण का मतलब है कि हमें विशिष्ट गणना कार्यों के कार्बन जागरूक कार्यान्वयन को कभी भी हमारे तीसरे प्रस्ताव के केंद्र में केंद्रीय, निरंतर प्रश्न से विचलित नहीं होने देना चाहिए: क्या हमारी गणना की शुद्ध बिजली की मांग कम हो रही है?

8. आप क्या मदद कर सकते हैं?

बिग टेक हमारी बात सुन रहा है, और यह अभी एक विभक्ति बिंदु है।

हमारे पास कार्बन-जागरूक कंप्यूटिंग के आसपास कॉर्पोरेट प्रवचन और कार्रवाई को एक जिम्मेदार दिशा में आकार देने का अवसर और जिम्मेदारी है जो उल्लेखनीय तरीके से उत्सर्जन को कम करेगा।

आप ऐसा कर सकते हैं:

• शिक्षित और सूचित करने के लिए इस लेख को कार्बन-जागरूक दृष्टिकोण के अभ्यासकर्ताओं के साथ साझा करना।

• प्रासंगिक क्लाइमेटएक्शन.टेक जीथब रेपो में मुद्दों को उठाकर या संपादन का सुझाव देकर इस सामग्री में योगदान करें;

• इस पोस्ट में प्रस्तुत विचारों और मुद्दों को अपने कार्य समुदाय और प्रासंगिक हितधारकों और नेटवर्क तक संप्रेषित करना;

• वर्तमान कार्बन-जागरूक दृष्टिकोणों के खतरों, शमन और सुधारों पर आगे अनुसंधान और केस-स्टडी करना और उन्हें साझा करना; और

• अनुसंधान, प्रोटोटाइप, केस अध्ययन या फीडबैक के माध्यम से ग्रिड-अवेयर सॉफ़्टवेयर की प्रारंभिक अवधारणाओं का निर्माण

  
  

चुनाव तुम्हारा है। अब समय है।

नोट: यह लेख हन्ना स्मिथ और इस्माइल वेलास्को द्वारा लिखित और क्लाइमेटएक्शन.टेक पर होस्ट किए गए एक ओपन सोर्स लेख श्रृंखला पर आधारित है। माइकल जे. ओघिया , फ़रशाद ईरानी , विम वेंडरबाउव्हेड की समीक्षाओं और योगदान तथा फिलिप जेनर और क्रिस एडम्स के अतिरिक्त अनौपचारिक इनपुट को कृतज्ञतापूर्वक स्वीकार किया जाता है।