Ensayo Computo Verde Un 2

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CIUDAD VALLES
INGENIERÍA EN TECNOLÓGIAS DE INFORMACIÓN
Profesor: Ing. Víctor C. Huerta Castillo
Desarrollo Sustentable
“Ensayo Computo Verde”
ELABORADO POR
José Miguel Vázquez Martínez
Julián Casas García
Jessica Irinet Castillo Córdova
Carlos Alberto Portilla Cruz
Koral Torres Ledesma
Cd. Valles, SLP, a 18 de septiembre de 2011
IT DE CD. VALLES
DE SARROLLO SUSTENTABLE
Contenido
1
INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................................... 1
2
CONTENIDO ............................................................................................................................................. 2
2.1
ADMINISTRACIÓN DE LA ENERGÍA ....................................................................................................................... 2
2.2
HUELLA DE CARBONO ....................................................................................................................................... 3
2.3
MATERIALES RECICLABLES ................................................................................................................................. 4
2.4
TECNOLOGÍAS VERDES ...................................................................................................................................... 5
2.4.1
Centros de datos ............................................................................................................................... 5
2.4.2
Virtualización .................................................................................................................................... 7
2.4.3
Cliente / Servidor .............................................................................................................................. 7
2.4.4
Redes informáticas ........................................................................................................................... 8
2.4.5
Computación en nube ....................................................................................................................... 9
2.4.6
Tele trabajo ....................................................................................................................................... 9
2.4.7
Compañías ...................................................................................................................................... 10
2.5
3
ARGUMENTACIÓN ................................................................................................................................. 14
3.1
¿CUÁL ES LA PROBLEMÁTICA BÁSICA? ............................................................................................................... 14
3.2
¿CUÁLES SON LAS CAUSAS Y EFECTOS SOCIALES, ECONÓMICOS, POLÍTICOS Y CULTURALES DE ESA PROBLEMÁTICA? ............ 15
3.3
¿QUÉ CASOS SE PUEDEN DOCUMENTAR SOBRE LA PROBLEMÁTICA Y/O SOBRE LAS ALTERNATIVAS? ................................ 17
3.3.1
Generadores manuales ................................................................................................................... 17
3.3.2
Cargadores solares ......................................................................................................................... 18
3.3.3
Celdas de combustible .................................................................................................................... 19
3.3.4
Bio-baterías .................................................................................................................................... 19
3.4
4
5
ANÁLISIS DE CASOS........................................................................................................................................ 11
¿CÓMO SE PUEDE SABER SI HAY EVOLUCIÓN HACIA LA SUSTENTABILIDAD? ................................................................ 20
MODELOS ESQUEMÁTICOS .................................................................................................................... 21
4.1
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA............................................................................................................ 21
4.2
INVESTIGACIÓN DEL PROBLEMA .............................................................................................................. 21
4.3
INTERVENCIÓN SOBRE EL PROBLEMA ...................................................................................................... 22
CONCLUSIÓN ......................................................................................................................................... 24
ENSAYO
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DE SARROLLO SUSTENTABLE
1 Introducción
Computo verde, también conocido como Green IT o traducido al español como Tecnologías
Verdes se refiere al uso eficiente de los recursos computacionales minimizando el impacto
ambiental, maximizando su viabilidad económica y asegurando deberes sociales. No sólo
identifica a las principales tecnologías consumidoras de energía y productores de desperdicios
ambientales sino que ofrece el desarrollo de productos informáticos ecológicos y promueve el
reciclaje computacional. Algunas de las tecnologías clasificadas como verdes debido a que
contribuyen a la reducción en el consumo de energía o emisión de dióxido de carbono son
computación en nube, computación grid, virtualización en centros de datos y teletrabajo.
El término de computo verde comenzó a utilizarse después de que la Agencia de Protección
Ambiental (EPA, por sus siglas en inglés) de los Estados Unidos desarrollara el programa de
Estrella de Energía en el año de 1992, diseñado para promover y reconocer la eficiencia
energética de diversas tecnologías como computadoras, monitores y aires acondicionados. La
EPA cuenta con una herramienta que funciona en internet con la que se puede realizar una
Evaluación Ambiental de Productos Electrónicos (EPEAT) y que sirve para seleccionar y
evaluar computadoras de escritorio, laptops y monitores en base a sus características
ambientales. Los productos EPEAT están diseñados para reducir el consumo de energía,
disminuir las actividades de mantenimiento y permitir el reciclaje de materiales incrementando
su eficiencia y tiempo de vida de los productos computacionales.
El término en Latinoamérica está comenzando a tomar fuerza por ejemplo las dependencias
ambientales mexicanas como la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales
(SEMARNAT), la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente (PROFEPA), el Instituto
Nacional de Ecología (INE) y la Comisión Nacional para el Ahorro de Energía (CONAE) son
los encargados de promover la reducción de problemas ambientales en México y son los
propulsores de adoptar tecnologías verdes en las dependencias gubernamentales y privadas.
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DESARROLLO SUSTENTABLE
2 Contenido
2.1 Administración de la energía
La gran cantidad de energía eléctrica para que puedan operar los diferentes equipos de
cómputo, desde estaciones de trabajo hasta grandes servidores y los diferentes suministros
necesarios como los datacenters que los alojan, el aire acondicionado, la iluminación, UPS,
racks, entre otros, esto con el fin de satisfacer las demandas de información de los usuarios.
Hoy día las empresas consumidoras y productoras de equipos de cómputo, preocupadas por
mejorar este aspecto, están tomando acciones para la reducción del consumo de energía, esta
es una de las principales metas del green computing.
Es evidente la importancia de la implementación de medidas para el ahorro de energía. Esto
puede empezar desde la simple acción de apagar un equipo que no se está utilizando, según
Johna Till Johnson, presidente de Nemertes Research la simple acción del apagado puede
resultar en un decremento en cerca del 50% del consumo energético por cada 100 servidores.
Steven Brasen analista de Enterprise Management Associates tiene una opinión similar, él dice
que en promedio, los negocios que introducen administración automatizada de energía reducen
en 20% el consumo energético, en este caso significa alrededor de $1 millón ahorrado por la
compañía que tiene alrededor de 10,000 computadoras de escritorio. Grandes compañías como
BMC, CA, Hewlett-Packard e IBM han agregado aplicaciones que administran la energía a
sus centros de datos.
Otro aspecto a considerar para la reducción de la energía en los equipos de cómputo es la
implementación de procesadores ahorradores de energía que utilizan el algoritmo DVFS
(Dynamic Voltage and Frequency Scaling) el cual reduce el consumo de energía, cambiando
el voltaje y la frecuencia del procesador en forma dinámica, éste algoritmo ha dado lugar a
otros algoritmos inteligentes como el EnergyFit el cual procesa los requerimientos y modifica
el voltaje del CPU en tiempo real para minimizar el gasto de energía, así también el CPU
Miser que administra el CPU para reducir la energía utilizada.
Algunas de las empresas que están realizando un mejor uso de la energía eléctrica, utilizando
fuentes de energía alternativa o minimizando el uso de energía eléctrica son: Google con la
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utilización de servidores eficientes, servidores que minimizan el consumo eléctrico, estrategia
de reducción de energía en los centros de datos, y otros.
Aunque en México aún no es muy claro el consumo energético específicamente en equipos de
cómputo y su impacto económico y ambiental, existen varios organismos gubernamentales
cuya misión es el cuidado de los recursos naturales, la ecología y el medio ambiente. Por
ejemplo, la CONAE (Comisión Nacional de Ahorro de Energía) es el organismo que se
encarga del estudio en el ahorro de energía, ya que sólo en México poco más del 85% de los
energéticos provienen de recursos no renovables como el carbón y los hidrocarburos, de este
modo, la CONAE emite una serie de Normas Oficiales de Eficiencia Energética de carácter
obligatorio y que tienen como objetivo la preservación de los recursos naturales, éstas normas
deben aplicarse en todos los productos e instalaciones de la República Mexicana. Hay varios
tipos de Normas que, según estudios de la CONAE ofrecen un potencial ahorro económico,
existen NOM (Normas Oficiales Mexicanas) por ejemplo, para sistemas de alumbrado,
refrigeradores y calentadores domésticos, entre otros, sin embargo no hay aún una norma
específica para el ahorro de energía en el rubro de los equipos de cómputo.
Es la iniciativa de la empresa la razón por la que se llevan a cabo ciertas estrategias de uso
eficiente de energía eléctrica, sabiendo que con ello se obtiene una reducción de costos, y un
cuidado de los recursos naturales, por ejemplo la Compañía Mexicana de Aviación que, con
apoyo de la CONAE ha hecho revisiones de sus instalaciones y han implementado políticas y
mejoras en el uso de la energía eléctrica, en este caso incluye el uso de equipo de cómputo en
modo de ahorro de energía y, junto con otras medidas como la adecuación de los niveles de
iluminación y reducción de lámparas instaladas, -entre otros-, ha logrado los siguientes
ahorros: en energía eléctrica 242,000 kW-h, en ahorro económico 964 600 $/mes y en
reducción en emisiones contaminantes 100 ton CO2/mes.
2.2 Huella de carbono
El término huella de carbono es ampliamente utilizado como amenaza al cambio climático
global. De acuerdo con Wiedmann & Minx,[6] la creencia común es que la huella de carbono
son ciertas cantidadess de gases asociados con la producción y actividades, propias de los
humanos, que son responsables por cambios en el clima. En la mayoría de los casos, la huella
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de carbono es un sinónimo de emisión de dióxido de carbono u otros gases de efecto
invernadero expresados en CO2. De acuerdo a ETAP (2007),[7] la huella de carbono, es la
medida del impacto que las actividades humanas tienen sobre el medio ambiente en términos
de la cantidad de gases producidos. Medidas en toneladas de dióxido de carbono.
Algunas de las consecuencias del cambio climático global son: extremos en temperaturas y
precipitaciones que resultan en inundaciones en algunas áreas y sequías en otras, inicio de más
frecuentes y más poderosos huracanes, crecimiento en el nivel del mar debido al derretimiento
de la capa de hielo.
2.3 Materiales reciclables
Actualmente, con los cambios tan rápidos y el abaratamiento de la tecnología, hay cada vez
mayor tendencia a cambiar rápidamente los productos electrónicos, como las computadoras,
los celulares, los reproductores de música, entre otros. de modo que el desecho de estos
artefactos por volverse "obsoletos" genera una gran cantidad de basura electrónica. Cada año
en México se desechan entre 150,000 y 180,000 toneladas de basura electrónica, que incluye
televisores, computadoras, teléfonos fijos y celulares, grabadoras y aparatos de sonido, reveló
el Diagnóstico sobre la generación de basura electrónica en México. Según este estudio,
elaborado por el Instituto Nacional de Ecología, en América Latina entre 57 y 80% de estos
productos termina en basureros o se acumula en hogares y empresas. Entre 5 y 15% se
canaliza a un programa de recuperación y reutilización de partes, mientras que entre 10 y 20%
se somete a reciclado primario (plásticos y metales ferrosos), y tan sólo 0.1% recibe
tratamiento certificado de contaminantes.
Pronósticos de la Asociación Internacional de Reciclaje Electrónico indican que para el 2010
en México se descartarán 400 millones de aparatos electrónicos. Lamentablemente en México,
el tema del reciclaje electrónico no existe en la cultura o leyes de modo que obliguen al
ciudadano a llevar cualquier tipo de basura electrónica a un centro de reciclaje. De este modo,
la basura electrónica se acumula contaminando la tierra, el aire y el agua.
Así, surgen algunas iniciativas por contrarrestar este problema, por ejemplo, la compañía Dell,
que en México recicla gratuitamente todos los productos de su marca, solo cobra en caso de
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cancelar la fecha programada para recoger el acopio, en esta página se puede obtener mayor
información. La empresa Apple ha lanzado una convocatoria para que todos los usuarios
lleven sus computadoras viejas, teléfonos celulares y reproductores MP3 de cualquier marca a
las Apple Premium Resellers para que sean reciclados. En el caso de celulares, Motorola tiene
acopio y disposición final de cualquier marca de celulares y baterías. Motorola en México ha
señalado que buscará pasar del desecho final al reciclaje. Movistar no cuenta con programas
de acopio y reciclaje permanente en México, sólo desarrolla esporádicamente campañas de
acopio. Nokia y otras empresas han formado parte de esta iniciativa, así como la Procuraduría
Federal de Protección al Ambiente (Profepa) instalando contenedores en sus oficinas para este
fin.
La fase completa del ciclo de vida de una computadora en que se deben tener consideraciones
de protección ambiental abarca el desarrollo, diseño, manufactura, operaciones, uso del cliente
y la disposición del equipo hacia el fin de su vida útil. En este aspecto, por ejemplo se puede
observar el caso de la empresas Sony de México, que ha implementado una serie de medidas
en protección al medio ambiente, como el desarrollo de tecnología limpia, es decir, productos
libres de sustancias peligrosas y 100% reciclables, la certificación del Fideicomiso para el
Ahorro de Energía Eléctrica (FIDE), la colaboración con World Wildlife Fund (WWF)
(organización mundial de conservación ecológica), ser miembro principal de Eco-Patent
Commons (organización dedicada a promover patentes tecnológicas que beneficien al medio
ambiente) y el manejo de un plan Green Management 2010 (Gerencia verde) con el objeto de
proteger al ambiente en el ciclo total de negocio.
2.4 Tecnologías verdes
2.4.1 Centros de datos
Es importante un adecuado diseño del centro de datos, ya que es en éste donde se aloja todo la
infraestructura de soporte a los diversos servicios computacionales, y una estructura adecuada
permitirá buenos ahorros de energía, de espacio y de costos a mediano y/o largo plazo; cada
compañía debe elegir el diseño que sea adecuado a su propia empresa, no se trata de un
procedimiento estricto, sino de buenas prácticas en el diseño de los centros de datos.
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Buscando la reducción de energía se puede empezar por la acción más simple que es apagar el
equipo que no se esté utilizando. Otra cuestión a considerar es la reducción del hardware, esto
consiste en realizar un estudio del porcentaje que realmente se usa de cada equipo de cómputo,
en donde, según IDC, sólo se ocupa aproximadamente el 15%, así, una vez obtenido el
resultado del estudio en cada equipo de la empresa, pueden agruparse aquellos que tengan
poco uso en un solo equipo –a menos que las particularidades de cada servicio no lo permitan.
Otro aspecto importante es considerar la posibilidad de reubicar el data center en algún lugar
que ofrezca reducción de energía o mejor aprovechamiento de la energía renovable, como lo
ha hecho Google, que ha reubicado sus centros de datos cerca de las centrales hidráulicas para
aprovechar al máximo esta fuente de energía y reducir sus costos. En el centro de datos de
Microsoft en San Antonio hay sensores que miden todo el consumo de energía, utilizan un
software de administración de energía desarrollado internamente llamado Scry, cuentan con
virtualización en gran escala y reciclan el agua usada para el enfriamiento del centro de datos.
Asimismo, la implementación de software orientado a arquitecturas puede ayudar a mejorar el
desempeño de la aplicación alojada en el centro de datos. De acuerdo con IBM, cada watt de
energía en una aplicación que está en un servidor está soportada por 27 watts de energía
asociados con el soporte aproximado en el centro de datos, en cuanto al respaldo de la
información, almacenamiento y otros. En tanto más eficiente sea la aplicación, su impacto en
el hardware será menor, aún sin el uso de virtualización. Otra consideración importante es la
tecnología para el ahorro de espacio y energía en el almacenamiento. En un estudio llevado a
cabo por NetApp (vendedores de tecnologías de almacenamiento) con investigadores de la
Universidad de California en Santa Cruz, se encontró que 95% de los archivos almacenados en
dos grandes empresas fueron abiertos una sola vez en cuatro meses. Con este estudio se
confirma que una gran proporción de archivos almacenados es usado rara vez, y junto con la
idea de que el almacenamiento pueda quedar offline, son ideas para fabricar técnicas que
permiten utilizar menos energía. En este aspecto se encuentra la tecnología MAID (Massive
Array of Idle Disk) cuyos discos se apagan cuando no están activos.
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2.4.2 Virtualización
La virtualización es una tecnología que comparte los recursos de cómputo en distintos
ambientes permitiendo que corran diferentes sistemas en la misma máquina física. Crea un
recurso físico único para los servidores, el almacenamiento y las aplicaciones. La
virtualización de servidores permite el funcionamiento de múltiples servidores en un único
servidor físico. Si un servidor se utiliza a un porcentaje de su capacidad, el hardware extra
puede ser distribuido para la construcción de varios servidores y máquinas virtuales. La
virtualización ayuda a reducir la huella de carbono del centro de datos al disminuir el número
de servidores físicos y consolidar múltiples aplicaciones en un único servidor con lo cual se
consume menos energía y se requiere menos enfriamiento. Además se logra un mayor índice
de utilización de recursos y ahorro de espacio.
La tendencia hacia la virtualización en los Estados Unidos comenzó con la crisis de
generación de energía del 2006. Las investigaciones mostraban que el consumo de energía
aumentaría de 15% a 18% cada año, mientras que la oferta en un 6% a 9% anual. Con la
virtualización las empresas lograron reducir su consumo de energía disminuyendo costos y al
mismo tiempo su daño al ambiente.
Gartner estima que los ingresos mundiales por la virtualización aumentarán en un 43% de $1.9
billones de dólares en 2008 a $2.7 billones de dólares en 2009. La penetración global de la
virtualización alcanzará el 20% en el 2009, del 12% en el 2008.En Latinoamérica se estima
que la implementación de la virtualización aumenté en un 30% durante el 2009.
La adopción de la virtualización está impulsada por la necesidad de reducir costos, aumentar
la velocidad de despliegue de las aplicaciones y reducir el impacto al medio ambiente
disminuyendo la huella de carbono de las organizaciones.
2.4.3 Cliente / Servidor
El ambiente cliente/servidor algunas veces referido como cliente liviano mantiene el software,
las aplicaciones y los datos en el servidor. Se puede tener acceso a la información desde
cualquier ubicación y el cliente no requiere mucha memoria o almacenamiento. Este ambiente
consume menos energía y enfriamiento.
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Para obtener la certificación Estrella de Energía de la EPA, las computadoras en modo de
inactividad o suspensión no deben consumir más de 50 watts. Hoy en día se necesitan equipos
que consuman menos energía y ya se han desarrollado computadoras de alto rendimiento
energético como Fit PC y Zonbu PC, con capacidad suficiente para ejecutar un sistema
operativo, pero tan compactas que sólo consumen 5 watts. Empresas como Sun Microsystems
también han desarrollando clientes livianos, Sunray que utiliza de 4 a 8 watts debido a que las
actividades de procesamiento se realizan en el servidor. Un dato interesante es que en un día,
estos equipos consumen menos energía de lo que una computadora tradicional consume en
una hora.
Los clientes livianos junto con la virtualización reducirán considerablemente el consumo de
energía. De acuerdo con Gartner, si las interfaces de usuario de todas las aplicaciones de las
computadoras personales fueran virtualizadas a un modelo cliente liviano / servidor, los costos
indirectos de TI se reducirían en un 50%.Asimismo según el Dr. Hartmut Pflaum, un
investigador de Fraunhofer, mientras que las computadoras de escritorio consumen alrededor
de 85 watts en promedio, los clientes livianos incluyendo sus servidores utilizan de 40 a 50
watts. Si se redujera la cantidad de energía utilizada por diez millones de computadoras
personales en las empresas se podrían disminuir 485,000 toneladas de emisiones de carbono al
año, así como el ahorro de 78 millones en los costos de la electricidad.
2.4.4 Redes informáticas
Red informática es la aplicación de un conjunto de computadoras a un problema en común al
mismo tiempo, usualmente para un problema técnico o científico que requiere un gran número
de ciclos de procesamiento o el acceso a grandes cantidades de datos. Es una forma distribuida
de nodos que está compuesta de un clúster de computadoras acopladas y conectadas actuando
en conjunto para resolver tareas muy largas, usualmente utilizada para problemas
computacionalmente intensivos, normalmente científicos, matemáticos o escolares.
Las redes informáticas hacen posible que múltiples instituciones combinen de forma
colaborativa sus recursos para resolver problemas que son de cómputo intensivo, en años
recientes las redes informáticas se han mudado a la adopción de la arquitectura orientada a
objetos (SOA por sus siglas en Inglés). Esto es confirmado por Goble y De Roure (2007)
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quienes dicen que la obicuidad de las SOA es un conductor en la investigación de soluciones
más ágiles en el campo científico e industria.
Las redes informáticas están cambiando su postura de una simple súper máquina que reside
dentro del centro de datos en una institución en específico y moviéndose a una colección de
computadoras separadas geográficamente.
2.4.5 Computación en nube
Computación en nube es una forma de computación distribuida que proporciona a sus usuarios
la posibilidad de utilizar una amplia gama de recursos en redes de computadoras para
completar su trabajo. Los recursos se escalan de forma dinámica y se proporcionan como un
servicio a través de Internet. Los usuarios no necesitan conocimientos, experiencia ni control
de la infraestructura tecnológica. Al utilizar computación en nube las empresas se vuelven más
ecológicas porque disminuyen su consumo de energía al incrementar su capacidad sin
necesidad de invertir en más infraestructura. Además se aumenta la tasa de utilización del
hardware ya que se comparten los recursos.
2.4.6 Tele trabajo
Definido por Merrian-Webster como el trabajo en casa con el uso de un enlace electrónico con
la oficina central, el tele trabajo hace posible para los empleados de una organización
permanecer en casa y hacer su trabajo sin tener presencia en la oficina, al no ir a la oficina
principal, hay una reducción en la cantidad de gas utilizado por el empleado, lo cual resulta en
menos contaminación debido a quitar al menos un coche del camino por día.
Las compañías pueden lograr una reducción en su huella de carbono de distintas maneras.
Siendo la primera de ellas que la empresa busque implementar una iniciativa ecológica dentro
de sus centros de datos o dentro de su consumo de energía. Otras formas de contribuir con la
disminución de la huella de carbono son el aprovechamiento de las tecnologías. Un ejemplo
podría ser el tele trabajo (telecommuting) ya que reduce el consumo de gas utilizado por el
empleado lo cual resulta en menos contaminación. Un reporte emitido por la asociación
americana de electrónicos (AES por sus siglas en Inglés) encontró que 1.35 billones de
galones de gasolina podrían ser ahorrados si cada trabajador de Estados Unidos, con
habilidades para hacer tele trabajo, no se trasladará a las oficinas remotas 1.6 días por semana.
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Además de la ayuda a las empresas en la reducción de la huella de carbono, el tele trabajo
puede ser, además, utilizado como herramienta de reclusión y retención. Un estudio reciente a
más de 1400 directivos arrojo que 1/3 encuentra el tele trabajo como el principal incentivo
para atraer a los mejores empleados y cerca de la mitad del resto piensa que es su segundo
mejor incentivo después de lo económico.
2.4.7 Compañías
Las compañías estas utilizando diferentes métodos para reducir la huella de carbono, por
ejemplo en el laboratorio nacional Argonne del departamento de energía de los Estados
Unidos (DOE) hasta las súper computadoras como IBM Blue Gene/p (también conocida como
“Intrepid”) utilizan menos energía para funcionar que la energía que utiliza para enfriarse. Este
instituto de investigación está en constante búsqueda de formas de ahorro de energía
(Newswise, 2009a) junto con algunas otras innovadoras ideas, como en el caso de Chicago en
donde utilizan el frío del invierno para enfriar las máquinas, utilizan diferentes niveles de
temperatura de agua para cumplir la demanda.
La compañía americana “Cartepillar” está fabricando motores de diésel de menor emisión
incluso más eficientes y además están fabricando un sistema de filtrado que puede ser
retroalimentado por sí mismo o por otros motores para reducir la emisión de CO2.En las
ensambladoras, Honda y Toyota han tomado el liderazgo no solo en hacer carros más
eficientes si no en reducir su huella de carbono.
Las compañías que más están trabajando en sentido del cómputo verde son:

Dell

British Telecom

IBM

HP

Intel
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2.5 Análisis de Casos
La capacidad de almacenamiento de los centros de cómputos se ha convertido en una alta
prioridad para los gerentes de tecnología informática, a medida que la energía y recursos
necesarios para el funcionamiento estos sistemas aumentan exponencialmente.
En efecto, analistas de IDC estimaron que, en 2007, se gastaron 29 mil millones de dólares en
la provisión de energía y enfriamiento a sistemas informáticos sólo en los Estados Unidos (y la
cifra seguirá creciendo).
Así, para recortar costos, maximizar la eficiencia energética y crear un ambiente de centro de
cómputo ecológico, las organizaciones deben emplear una estrategia de almacenamiento
Green.
Veamos los cinco pasos para lograrlo:
1) Diagnosticar la eficiencia de energía
Según IDC, los requerimientos de almacenamiento crecen un 50 por ciento por año y están
entre los mayores consumidores de energía del centro de cómputos (en muchos casos,
consumen 13 veces más potencia que los procesadores).
Así, el consumo energético puede desbordarse si el centro de cómputos está mal diseñado por
una incorrecta disposición de los artefactos, planos de planta inadecuados o una mezcla
indeseable de aire frío y caliente
Por lo tanto, el primer paso consiste en diagnosticar qué tipo de datos se está almacenando y
qué usos o requisitos se aplican a los datos.
2) Construir la infraestructura correcta
Una vez que se comprenden los requerimientos de datos, las empresas pueden determinar qué
componentes, software y tecnologías ILM se necesitarán.
Si bien construir una infraestructura eficiente requiere gran inversión y altos costos de ingreso,
el retorno puede multiplicarse por diez una vez que la misma está instalada.
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Determinar la necesidad real de datos (incluyendo el tamaño, las características, la capacidad y
el tiempo de respuesta) puede reducir costos sustancialmente.
Por ejemplo, un centro de cómputos que utiliza principalmente almacenamiento en cinta casi
siempre consumirá menos potencia que uno que utilice más almacenamiento en disco.
Implementar hardware amigable desde el punto de vista energético puede ahorrarle a la
organización miles de dólares en la cuenta de la electricidad.
3) Administrar los datos
Otro componente clave de una infraestructura de almacenamiento Green es comprender la
administración del ciclo de vida de la información (ILM) e implementar tecnologías de
virtualización que maximicen el aprovechamiento de los recursos de disco y cinta.
Según IDC, la virtualización puede incrementar más de 20 por ciento la tasa de uso,
aumentando la eficiencia y requiriendo menos dispositivos de almacenamiento para la misma
frecuencia de ejecución.
4) Monitorear las tasas de utilización
Incluso con el diagnóstico correcto y con soluciones de hardware e ILM instaladas, la
eficiencia del centro de cómputos dependerá de cómo se gestione.
Durante la mayor parte del tiempo, la mayoría de los centros de cómputo se ejecutan por
debajo de la capacidad pico.
Implementando software de administración de almacenamiento, las organizaciones pueden
obtener ahorros de costos importantes.
La utilización de herramientas de software en tiempo real para monitorear el requisito de
potencia puede ayudar a modificar el consumo de energía.
Una buena medida consiste en pasar los datos de uso infrecuente de un disco de alto
rendimiento a almacenamiento en cinta de bajo rendimiento.
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5) Enfriando las cosas
Con la cantidad de hardware que reside en un centro de cómputos típico, el enfriamiento se
convierte en uno de los sistemas críticos.
Se ha calculado que, cada año, las organizaciones pagan una parte sustancial del precio de
compra de un centro de cómputos en concepto de provisión de energía, enfriamiento y
alojamiento de los sistemas.
Realizar evaluaciones térmicas regulares y explotar las soluciones de enfriado líquido cuando
sea factible (dentro y fuera del centro de cómputos) permitirá reducir sustancialmente los
costos.
En definitiva, diagnosticar, construir, administrar datos, monitorear y enfriar son pasos
esenciales para reducir los costos de almacenamiento y el consumo de energía en el centro de
cómputos.
Siguiendo estas cinco sencillas pautas, los gerentes de Tecnología Informática pueden reducir
drásticamente el consumo y crear un ambiente de almacenamiento Green para sus
organizaciones.
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3 Argumentación
3.1 ¿Cuál es la problemática básica?
Los sistemas de información de grandes compañías y corporaciones públicas tienen que
afrontar hoy en día diversos retos: almacenar, gestionar y analizar de forma rápida y eficaz
crecientes volúmenes de datos, a la vez que reducir los costes de esos sistemas y, en la medida
de lo posible, minimizar su impacto ambiental.
La necesidad de dar respuesta a esta combinación de necesidades aparentemente contrapuestas
para los sistemas tradicionales de gestión de la información –almacenar un mayor volumen de
datos y ser capaces de gestionarlos y analizarlos cada vez con mayor rapidez y eficacia
conlleva un hardware cada vez mayor, más caro y con mayor consumo energético- ha hecho
saltar las alarmas a los responsables de TI y CEO’s de las grandes compañías.
Centrándonos en el problema energético, lo que se denomina “Green IT” o ecoeficiencia de
los sistemas, según los analistas el consumo eléctrico de los sistemas de información se
duplicó de 2000 a 2006, y está previsto que siga creciendo a un ritmo del 12% anual. El área
de TI de las grandes empresas tiene que controlar cada vez más el aumento de esa energía y
las emisiones de CO2 que como consecuencia se generan.
El incremento de la potencia de los sistemas de información tradicionales acarrea cinco
problemas de ecoeficiencia:
• Electricidad: la electricidad puede suponer entre un 15% y un 20% del coste de la base de
datos.
• Sistema de refrigeración: la alta densidad de los sistemas puede crear sobrecalentamientos,
que pueden sobrepasar los 30 kW.
• Energía limitada: cada base de datos tiene un límite de potencia que no puede sobrepasarse
sin la introducción de mejoras, lo que supone más costes.
• Contaminación: la fabricación, uso e implantación de la mayoría del equipamiento
electrónico depende hoy en día de combustibles fósiles y el uso de substancias peligrosas,
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generando cantidades de gases contaminantes, como el dióxido de carbono, el mayor
contribuyente al calentamiento global.
• Disponibilidad del sistema: la mayoría de los fallos y errores en los sistemas son debidos a
fallos de continuidad del negocio.
3.2 ¿Cuáles son las causas y efectos sociales, económicos, políticos y
culturales de esa problemática?
La organización internacional Greenpeace sigue de cerca la actuación de los principales
fabricantes de aparatos electrónicos para evaluar qué tan favorables al ambiente son sus
procedimientos y productos, en una carrera cuyo máximo fin es el de reducir el daño
ecológico. Algunos gobiernos y organizaciones supranacionales –como la Unión Europea–
han tomado muy en serio la defensa del medio ambiente y han formulado algunas de las
principales normativas para la eliminación del uso de materiales peligrosos en los dispositivos
electrónicos.
PC World conversó con muchos fabricantes para conocer las iniciativas ecológicas que llevan
adelante en la región, así como para estar al tanto de las investigaciones que desarrollan a
escala
mundial.
Al final, la decisión más importante es la que toma el usuario al momento de preferir algún
producto o marca en particular y por eso en PC World le damos información para facilitar la
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DESARROLLO SUSTENTABLE
toma
de
decisiones.
Afortunadamente, en esta difícil tarea de salvar el medio ambiente los usuarios cuentan con
dos grandes aliados: el sentido común y Greenpeace. El primero les permite escoger y usar
dispositivos que minimicen el impacto sobre el ambiente. El segundo les da una clara idea de
qué empresas están preocupándose por mejorar su interacción con el planeta.
Actualmente se descartan entre 20 y 50 millones de toneladas de aparatos electrónicos al año,
según estimaciones de Greenpeace. Son tantos desechos que si se ponen en contenedores y
éstos se alinean, le pueden dar la vuelta al mundo, de ahí la gran preocupación de esta
organización por que cada fabricante se ocupe de minimizar el impacto de la basura
electrónica en el ambiente, restringiendo el uso de materias peligrosas en la fabricación de los
dispositivos. Dentro de las estimaciones de Greenpeace, los desechos electrónicos pueden
alcanzar hasta el 5 por ciento de la basura de una municipalidad, una cantidad comparable con
los desechos de envoltorios plásticos, pero representan una amenaza mucho mayor (ver
recuadro
“Algunos
peligros
químicos”).
Este aumento de desechos electrónicos obedece a que los consumidores están actualizando sus
televisores, teléfonos celulares, impresoras y computadoras más frecuentemente que nunca.
De todos ellos, las computadoras y teléfonos celulares representan el mayor problema, ya que
son los que cuentan con el ciclo de vida más corto. El crecimiento de estos desechos es tal que
sólo en Europa aumentan entre un 3 por ciento y un 5 por ciento anualmente, hasta tres veces
más que el crecimiento del total de los desperdicios, mientras que se espera que en los países
desarrollados se triplique el monto de desechos electrónicos en los próximos cinco años.
Qué
hay
dentro
de
los
dispositivos
y
a
dónde
van
a
parar
los
mismos
Los dispositivos electrónicos reúnen dentro de sí una gran mezcla de componentes y,
especialmente, de materiales. Pantallas para desplegar datos, tarjetas electrónicas, baterías,
teclas y carcasas plásticas coexisten con elementos más sutiles. Según señala Greenpeace, un
teléfono celular puede estar constituido por entre 500 y 1.000 componentes diferentes, muchos
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de los cuales pueden contener metales pesados tales como plomo, mercurio, cadmio y berilio o
sustancias químicas tóxicas como retardantes para fuego con base de brominio y hasta plástico
PVC.
3.3 ¿Qué casos se pueden documentar sobre la problemática y/o sobre las
alternativas?
Es un hecho que necesitamos energía eléctrica para nuestros equipos. La principal manera de
evitar un colapso en la red de distribución, es no conectarnos; pero entonces ¿de dónde
obtenemos nuestra electricidad?
Por fortuna, hay muchos individuos y compañías que se encuentran trabajando en este
problema, conscientes de que es tiempo para realizar una transición al uso de energías limpias
y renovables.
A continuación se presentan algunas de las alternativas más innovadoras para la generación de
energía eléctrica que en un futuro cercano podrán alimentar a nuestras computadoras.
3.3.1 Generadores manuales
Existe una gran variedad de generadores basados en el principio de transformar la energía
mecánica producida por una persona, en energía eléctrica que puede ser consumida de
inmediato o almacenada en baterías.
Los mecanismos son muy diversos. Hay adaptaciones de pedales de bicicleta, manivelas y
correas que captan la energía mecánica. Toda esta energía se transfiere a un generador que
transforma en electricidad el esfuerzo humano.
En verdad que sería cómico, pero con un espíritu deportista, ver las oficinas transformarse en
salas de spinning, donde los trabajadores de la información estuvieran pedaleando y
traspirando mientras realizan su trabajo, lo que daría un nuevo significado a "ganarse el pan
con el sudor de la frente"
La empresa Potenco ha desarrollado un generador (PCG1) capaz de producir entre 15-20 W,
con solo jalar una cuerda (algo como un yo-yo invertido).
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Este pequeño generador es la nueva opción de alimentación para la OLPC OX-1, la cual tenía
anteriormente un generador de manivela integrado al chasis de la computadora. Este
dispositivo le va bien a estas computadoras que tienen un consumo aproximado de entre 5-8
W.
3.3.2 Cargadores solares
La tecnología de celdas solares, en un principio desarrollada por los programas de exploración
espacial, son una alternativa que poco a poco se está volviendo accesible para los
consumidores.
Algunos de los proveedores de celdas están apostando por nuestros hogares; grandes paneles
con celdas instalados en los techos, que provean energía a nuestras casas.
Pero para el usuario de una computadora portátil, puede resultarle incomodo cargar con una
celda de 1 metro cuadrado capaz de generar los 60W que su computadora actual requiere para
funcionar.
Además la energía que producen las celdas puede que no sea constante, por lo que
dependiendo de la orientación, las nubes, la localización geográfica y algún otro factor, es casi
seguro que los 60W prometidos lleguen a ser menos.
Un problema adicional es cuando llega la noche, pues sin luz del sol, la celda no produce
energía.
La solución que algunos fabricantes proponen son los llamados cargadores solares: celdas
fotovoltáicas dedicadas a la recarga de baterías de las computadoras portátiles.
Las alternativas de cargadores incluyen:
+ Celdas flexibles que pueden enrollarse para su transportación;
+ Celdas incorporadas al maletín o mochila de la computadora;
+ Maletines con celdas en el interior.
En todos los casos, el tamaño y características de las celdas generan en promedio unos 14W,
lo que requiere unas 14 horas para lograr una carga completa de una batería.
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Estos estimados pueden mejorar, si se mejora la eficiencia de las celdas solares, que
actualmente anda por ahí del 20-30%.
3.3.3 Celdas de combustible
Las celdas de combustible usan hidrógeno y oxígeno para crear electricidad mediante un
proceso electroquímico.
La gran ventaja de esta tecnología es que produce energía en el instante, y de forma constante.
Su eficiencia se estima en un 80%, es decir, que el 80% de la energía contenida en el
hidrógeno puede transformarse en electricidad.
Sin embargo, su duración aún no es muy buena, a consecuencia de que las tecnologías
desarrolladas al momento operan en temperaturas elevadas, lo que ocasiona un gran desgaste
en sus materiales.
El costo también es aún un gran problema.
3.3.4 Bio-baterías
¿Recuerdan las granjas de hormigas? Eran unos juguetes maravillosos que permitían ver, día a
día, como una colonia de hormigas hacía su hormiguero. Era una prueba viva del trabajo duro
y en equipo.
Ahora imaginen tener un contenedor con algo vivo que genera energía para nuestra
computadora.
¿Descabellado? Por supuesto que no; hay muchos organismos en la naturaleza que producen
energía. De hecho nuestros combustibles fósiles provienen de procesos biológicos que duraron
miles de años.
Pero en este caso, queremos que nuestra pequeña colonia produzca electricidad para nuestros
equipos, aunque como todo ente biológico, necesitará un lugar para vivir y alimento.
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3.4 ¿Cómo se puede saber si hay evolución hacia la sustentabilidad?
Los principales factores que contribuirán a que contemos con computadoras verdes son:
1. Mejoras en la tecnología de semiconductores. Los nuevos microprocesadores consumen
menos energía y son más pequeños.
2. Mejora en la tecnología de baterías. Varías nuevas fuentes de alimentación eléctrica están
orientadas a generar energía que pueda almacenarse en baterías. Si las baterías son más
eficientes, podrán almacenar más energía y tendrán una vida útil mayor.
3. Nuevos dispositivos de almacenamiento de datos y despliegue. El contar con dispositivos
con menos partes mecánicas implica un menor consumo de energía. De igual forma los
monitores tienden a consumir menos energía gracias a tecnologías como el plasma.
4. Disponibilidad de nuevas fuentes de alimentación eléctrica.
5. Mejoras en el software de administración de energía de los dispositivos.
6. Uso de materiales reciclables para el chasis de los equipos.
Así como los focos ahorradores están encontrando su lugar en el mercado y la conciencia del
público, las computadoras y demás equipo electrónico deberán ajustarse a estas nuevas
demandas.
Es un hecho que el consumidor final pagará por ello, pero por primera vez en la historia, el
precio vale la pena, y es una inversión para conservar nuestro planeta.
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4 Modelos Esquemáticos
TOMA DE CONCIENCIA  ASUNCIÓN DE RESPONSABILIDAD  DESARROLLO DE
COMPETENCIAS
4.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
EXPLICITACIÓN DE
SELECCIÓN DEL
PROBLEMA
IDEAS, ACTITUDES Y COMPORTAMIENTOS
consensuado
AL RESPECTO:
¿Qué sé? ; ¿Qué pienso/creo? ; ¿Qué hago?.
4.2 INVESTIGACIÓN DEL PROBLEMA
IDENTIFICACIÓN:
CAUSAS:
- Caracterización
- Análisis.
- Contextualización
- Interrelación.
- Reconstrucción histórica.
- Jerarquización.
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4.3 INTERVENCIÓN SOBRE EL PROBLEMA
Nueva visión del
problema
Cambios de
Toma de Conciencia y
Aceptación de
Responsabilidad
Actitudes
Propuestas de Acción
en la Comunidad
DESARROLLO DE COMPETENCIAS =>
INTERVENCIÓN EN EL MEDIO
Propuestas y Acción sobre el problema
Nueva visión de la
propia
responsabilidad
Cambios de
comportamientos
propios
Método de Resolución de Problemas  mecanismos de evaluación
Tal como se expone en el modelo planteado, en esa posible evolución del alumnado hacia
la creación de actitudes y valores ambientales, deberían recorrese al menos tres etapas o
estadios de progreso (toma de conciencia, aceptación de responsabilidad y desarrollo de
competencias ambientales); y para su reconocimiento y análisis proponemos la utilización
de una herramienta elaborada a partir de otra previa de Smyth (1995) que permitiría
identificar esta progresión en tres estadios sucesivos, según los siguientes criterios (López
Rodríguez, 2003):
Toma de conciencia: estadio que implicaría el conocimiento y reconocimiento de
problemas ambientales y su complejidad, tomando conciencia de los mismos.
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Aceptación de la responsabilidad: implica el reconocimiento del papel de los seres
humanos, en general, y de uno mismo en particular, en los problemas ambientales.
Desarrollo de competencia ambiental: supone el estadio más avanzado, e implicaría el
desarrollo de la capacidad de proponer alternativas y soluciones fundamentadas a los
problemas ambientales, e incluso de llevarlas a cabo.
Se podría interpretar incluso la evolución en el grado de competencia ambiental, en base a
dos indicadores que se pueden tener en cuenta: uno cuantitativo y otro cualitativo.
El primero se mediría por la cantidad o el número de propuestas que los alumnos son
capaces de aportar para la solución o amortiguación del problema en el contexto en que se
haya planteado, lo que permite hacer una estimación cuantitativa.
El segundo se valoraría por la distinta naturaleza, en cuanto a ‘significación ambiental’, de
las propuestas hechas por el alumnado, lo cual permitiría estimarlas desde un punto de vista
cualitativo. La ‘significación ambiental’ se estimaría o mediría básicamente por dos
cuestiones: por la capacidad de hacer propuestas concretas para problemas concretos y por
la relevancia ambiental de dichas propuestas.
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5 Conclusión
Tengamos presente que acciones tan simples como: apagar los equipos que no se estén
utilizando, contar con sistemas eficientes de enfriamiento, adquirir equipos con procesadores
ahorradores de energía, uso eficiente del centro de cómputo y utilización correcta de la energía
en el área de sistemas puede ser el inicio de la implementación de las Tecnología Verde en las
compañías. Estos puntos van hacer los pilares para la construcción de un cambio en el cuidado
del medio ambiente que nuestro planeta requiere y así aportar a nuestra supervivencia en un
futuro.
Para que las computadoras aparecieran, fue el trabajo de matemáticos y físicos los que
hicieron posible su creación. Y en especial fue el dominio de la energía eléctrica la que
permitió la creación de estos ingenios.
Es el crecimiento exponencial de las tecnologías de información, lo que ahora obliga a la
industria a replantear el diseño de las computadoras en una época donde se ha hecho patente
que la generación de energía tiene un impacto ecológico.
También los consumidores están cambiando sus criterios de adquisición de equipo, y exigen
no solo equipos más potentes y más baratos, sino también equipos limpios y ambientalmente
amigables.
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