Towards Sustainable Data Centers and ICT Services

Tutkimustuotos

Tutkijat

  • Matti Pärssinen

Organisaatiot

Kuvaus

Kansainvälisen ilmastonmuutospaneelin vuonna 2018 julkaiseman raportin mukaan maapallon lämpeneminen saavuttaa nykytahdilla 1.5 °C  tason vuosien 2030 ja 2052 välillä. Huoli ICT:n ympäristövaikutuksista on kasvanut, huolimatta sen positiivisista vaikutuksista, kuten vähentynyt materialisaatio ja matkustaminen sekä hiilettömyyden kasvamisesta. Onko palveluiden digitalisoituminen kestävää kehitystä? Myönteisiä sekä kielteisiä ympäristövaikutuksia löytyy kaikilla systeemitasoilla. On myös mahdollinen takaisinkytkentäefekti; vaikka laitteiden energiatehokkuus paranee, palveluiden käyttö kasvaa nopeudella, jonka lopputuloksena energian kokonaiskulutus on kasvanut. ICT:n energiankulutusta voidaan vähentää kahdella tavalla: 1) parantamalla laitteiden energiatehokkuutta ja 2) vähentämällä palveluiden käyttämien resurssien ja energian määrää. Tämä lopputyö selvittää IT-infrastruktuurin energiankulutusta ja tutkii esimerkkitapauksia kummastakin tavasta vähentää kulutusta. Ensimmäiseksi tutkitaan datakeskusten hukkalämmön hyödyntämistä, ja sen jälkeen mainoshuijausten vaikutusta verkkoliikenteen määrään sekä ICT teollisuuden energian kokonaiskulutukseen.  Datakeskusten energiatehokkuuden tärkeys korostuu määrän kasvaessa. Datakeskuksissa kulutettu sähkö muuntuu lämmöksi. Tätä syntynyttä lämpöä ei kuitenkaan hyödynnetä, vaikka soveltuvia ratkaisuja on saatavilla. Verkossa tapahtuva markkinointi mielletään yleensä rahoituskeinona tarjota hakusana-, kartta-, ja sosiaalisen median palveluita miljardeille käyttäjille. Toimialan kasvu nähdään välttämättömänä. Verkkomarkkinointi on loppukäyttäjälle lähes huomaamatonta mutta kuluttaa merkittäviä määriä resursseja. Verkkomarkkinointi kasvattaa energiankulutusta neljällä eri tavalla: 1) ladatun datan määrä kasvaa, 2) tiedonsiirron vaihteluväli varaa resursseja, 3) hyötysisältöön pääsemiseen käytetty aika kasvaa ja 4) aktiivisten yhteyksien määrä kasvaa.  Datakeskusten energiatehokkuus paranee investoimalla hukkalämmön hyödyntämiseen. Investointi on kannattava isoissa datakeskuksissa. Keskikokoisissa datakeskuksissa vain erittäin pessimistiset lähtöarvot tuottavat negatiivisen tuloksen. Pienet datakeskukset ovet herkkiä lähtöarvojen vaihtelun osalta. Vuonna 2016 verkkomarkkinointi kulutti 20–282 TWh energiaa. Vuoden 2016 lähtöarvoilla verkkomarkkinointi kulutti 106 TWh energiaa ja emissiot olivat 60 Mt CO2e (epävarmuus huomioiden 12 ja 159 Mt CO2e välillä). Mainoshuijausten aiheuttaman verkkoliikenteen osuus oli 13.87 Mt CO2e emissioita (epävarmuus huomioiden 2.65 ja 36.78 Mt CO2e välillä). Lopputyö arvioi lohkoketjun hyödyntämistä mainoshuijausten aiheuttaman liikenteen kontrolloinnissa. Lohkoketjusta voi tulla käytännöllinen ratkaisu osaan ongelmista, mutta teknologia ei ole sellaisenaan valmis.

Yksityiskohdat

AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
Valvoja/neuvonantaja
  • Jukka Manner

    , Valvoja
  • Haimi, Suvi, Ohjaaja, Ulkoinen henkilö
Kustantaja
  • Aalto University
Painoksen ISBN978-952-60-8611-8
Sähköinen ISBN978-952-60-8612-5
TilaJulkaistu - 2019
OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

    Tutkimusalat

  • kestävä kehitys, internet-palvelut, energiatehokkuus, ympäristövaikutusten arviointi, datakeskus, verkkomarkkinointi, mainoshuijaus, lohkoketju

ID: 36399283