Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Green IT - IT as an Environmental Issue - Richard Hodges


Published on

Published in: Business, Technology
  • Be the first to comment

Green IT - IT as an Environmental Issue - Richard Hodges

  1. 1. Connected Urban Development Workshop for Research Program on Environmentally  Responsible Information Technology Practices  IT as an Environmental Issue:  Problems and Opportunities  Richard Hodges  707­933­0299,  2  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  2. 2. Environmental sustainability is a major  st  global issue of the 21  Century.  l  Global climate change  l  Air and water pollution  l  Ocean degradation  l  Depletion of non­renewable natural  resources  l  Human health and safety issues  l  Toxic wastes  l  Disposal of solid wastes  l  Species extinction 3  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  3. 3. IT systems are a significant, and rapidly  growing, part of the problem … 4  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  4. 4. … consuming non­renewable natural  resources for manufacturing …  “Manufacturing computers is materials  intensive; the total fossil fuels used to make  one desktop computer weigh over 240  kilograms, some 10 times the weight of the  computer itself. This is very high compared  to many other goods: For an automobile or  refrigerator, for example, the weight of fossil  fuels used for production is roughly equal to  their weights. Also, substantial quantities of  chemicals (22 kg), and water (1,500 kg) are  also used.” Computers and the Environment, Kuehr and Williams, 2003) 5  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  5. 5. … creating health human health issues  during manufacturing and use … 6  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  6. 6. … consuming resources for global  distribution of products … 7  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  7. 7. … consuming electricity while in use …  Electric Power  Generation  by Fuel Type (2004) 8  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  8. 8. … producing waste …  l  Paper – 60% of solid  waste from offices.  l  “Consumables” waste.  l  Universal and toxic  waste  l  Packaging waste. 9  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  9. 9. … during short product lives …  l  “gadgets” ­ <6 months?  l  Cell phones, PDA’s – 2 to 3 years  l  Laptop Computers – 3 to 4 years  l  Desktop PC’s – 3 to 5 years  l  Servers and Network Gear – 3 to 5  years  l  Telephone Systems and Public  Network Gear – 5 to 7 years 10  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  10. 10. and becoming toxic e­waste at the end  of useful life. 11  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  11. 11. The environmental effects of IT systems  can be assessed using the same  categories as green buildings.  lEnergy and Atmosphere  lMaterials and Resources  lIndoor Environmental  Quality  lSite  lWater 12  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  12. 12. LEED ­ Leadership in Energy and  Environmental Design  Certified  “The Leadership in Energy and  Silver  Environmental Design (LEED)  Gold  Green Building Rating  Platinum System™ is the nationally  accepted benchmark for the  design, construction, and  operation of high performance  green buildings. “  13  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  13. 13. Energy and Atmosphere – Electricity  How much of a building’s electricity  consumption is due to IT systems?  Data  Tech  Center  Offices  95%?  DoE  50%?  LBNL  Survey  Study  26%?  3%?  “Office equipment accounts for 26 percent of electricity  used in office buildings. This is more than the entire  lighting system (22 percent) and almost as much as the  chilled water subsystem (28 percent).” Flexyourpower, State of CA 14  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  14. 14. Energy and Atmosphere – Electricity  Calpers Headquarters –  Sacramento, California  LEED Gold  KEY PARAMETERS:  l  GROSS SQUARE FOOTAGE: 1.1 million  ft2  l  COST: $192 million  l  COMPLETED: November 2005  l  ANNUAL PURCHASED ENERGY USE  (BASED ON SIMULATION): 81.6 kBtu/ft2  ­ 16% reduction from base case.  65% of the energy use is for  Greensource Magazine,  April 2007  data center and office  equipment. 15  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  15. 15. Energy and Atmosphere – Electricity  Current California design standards  for “plug load” in commercial  buildings …  l  2  Title 24 limits lighting to 1.1 to 1.2 watts per ft.  l  For quot;plug loadquot; at the desktop, engineers plan for 1.5­2.5  watts, or more.  l  “Plug load” excludes power in data closets (not  regulated) or the cooling load associated with any of the  equipment (also unregulated if it's specific to telecom  closets/data centers). 16  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  16. 16. Energy and Atmosphere – Electricity  EPA Report on Server and Data Center  Energy Efficiency,  July 2007  l  Data centers consumed about 60 billion kilowatt­  hours (kWh) in 2006, roughly 1.5 percent of total  U.S. electricity consumption.  l  The energy consumption of servers and data  centers has doubled in the past five years and is  expected to almost double again in the next five  years to more than 100 billion kWh, costing about  $7.4 billion annually. 17  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  17. 17. Energy and Atmosphere – Electricity  IT Systems are  the fastest growing  segment of  electrical power  consumption  worldwide. Information Week,  February 27, 2006  18  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  18. 18. Materials and Resources – Computers  l  Copper  l  Aluminum  l  Lead  l  Gold  l  Zinc  l  Nickel  l  Tin  Producing one  Manufacture of  Manufacture of PC and  l  Silver  square centimeter  one two gram  Monitor Iron  of Silicon wafer  l  microchip ­­  (0.16 grams) ­ ­  l  Platinum  •Uses 240Kg of fossil  Palladium  •Uses 32,000  l  • uses 45 grams of  fuels, 22Kg of chemicals  grams of de­  l  Mercury  chemicals and 556  and 1500Kg of water  ionized water  l  Cobalt  grams of elemental  •For a 50 pound computer  •Generates 26Kg  l  Antimony  gases  /VDT combination, this  of waste, some of  l  Arsenic  •Consumes 1.8  makes a materials­to­  it highly toxic.  l  Barium  kwh of electricity  product ratio of 71:1, not  l  Beryllium  •Generates  17.8  including packing,  l  Cadmium  Kg of waste water  distribution, delivery,  l  Chromium  and 7.8 grams of  usage, and disposal at  l  Selenium  solid waste  end of life.  l  Gallium  19  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  19. 19. Materials and Resources – “E­Waste”  Selected toxic substances in electronic products  Toxicity ­ Reason for attention  Substance  Exposure to humans of fine cadmium powder affects renal  Cadmium (batteries, pigments)  and respiratory systems. Small amounts of dissolved  cadmium are toxic to aquatic and terrestrial organisms.  Lead affects the central nervous system and kidneys of  Lead (circuit board solder, batteries,  humans. Environmental toxicity has been reported in  cathode­ray tube glass)  several organisms.  Elemental mercury is toxic by inhalation or ingestion.  Mercury (switches, relays, fluorescent  Mercury affects the human central nervous system and the  lamps for flat panel displays, also emitted from coal fired  kidneys. It is also toxic to aquatic organisms and may  electricity generation plants)  cause long­term effects in the aquatic environment.  Beryllium (circuit substrates, spring steel alloys)  Very carcinogenic by inhalation.  Phthalates (additives to polymers)  Probable hormone disrupting chemicals (still under  Brominated flame retardants (on circuit boards,  investigation) Some brominated flame retardants are  such as FR4, and in plastics in electronic equipment)  carcinogens, some are suspected to cause reproductive  effects and some may cause organ and especially liver  toxicity in humans. Some degrade slowly in nature, all are  bioaccumulative, and some produce dioxins when  incinerated.  Source: Toxicity and Ecotoxicity, Danish EPA, Environmental project number 568, 2000, 20  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  20. 20. Materials and Resources – “E­Waste”  Increasing volume ­­­­  •PCs  •Servers  •Cell Phones  Increasing restrictions ­­­­  •Basel treaty  •WEEE/EuP in Europe  •State and Federal Government in U.S. 21  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  21. 21. Materials and Resources – “E­Waste”  Image From SVTC Website 22  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  22. 22. Materials and Resources – Data Cables  l  Virgin Copper – 1.5B pounds  per year for building cable.  l  PVC Plastics – 11 pounds per  1k feet of data cable.  l  Lead – PVC sheaths are 2 to  8% lead by weight.  l  Volume of IT cable in  buildings ­  >1,300 feet per  office worker in the U.S, and  growing.  l  Disposal at End of Life –  Cables as toxic “E­waste” 23  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  23. 23. Materials and Resources  ­ Data Cables  “Abandoned cable is a hidden hazard in our  buildings today. In addition to creating cable  management, structural and air flow problems,  excess cable adds unnecessary fuel load in  concealed spaces of buildings. This adds to the  risk of smoke and fire spread. After many years of  accumulation, removal of abandoned cable was  required by the National Electric Code (NEC)  2002.” DuPont Cabling Solutions, 2005 24  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  24. 24. Materials and Resources – Universal Waste  “Common items that have traditionally been thrown in  the trash cannot be safely disposed in landfills. These  items are referred to as hazardous waste, and some of  them as ‘universal waste’ (u­waste).”  CIWMB  Batteries. Includes all batteries, AAA, AA, C, D, button cell, 9­volt,  both rechargeable and single use. Also lead­acid batteries.  Computer and television monitors. Most monitors are currently  considered hazardous waste … including cathode ray tube  (CRT), liquid crystal diode (LCD), and plasma monitors.  Electronic devices. Includes computers, printers, VCRs, cell  phones, telephones, and radios.  “As of February 9, 2006, all ‘u­waste’ items are banned from the trash.”  CIWMB 25  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  25. 25. Indoor Environmental Quality  l  Volatile Organic Compounds  (VOC’s) and particulate  emissions  from Printers  and Copiers.  l  VOC off­gassing from  electronic equipment.  l  Chemical residues from fire  retardants on computers  (PDBE’s).  l  Lead from data cable  sheaths. 26  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  26. 26. Indoor Environmental Quality  “Big Health Risk Seen in Some Laser Printers”  San Francisco Chronicle,  August 1, 2007  “If you work near  certain models of laser  printers, you might be  breathing the same  amount of ultra­fine  particle pollution as if  a smoker were puffing  away in the next  cubicle.” 27  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  27. 27. Site – Space Requirements Space for IT equipment in a  typical office building …  ANSI/EIA/TIA 569 minimum  standard  is about 1% of  usable floor space.  Actual space  needs are higher,  and growing.  28  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  28. 28. Site – Space Requirements  Materials and Resources ­ Infrastructure  IT systems drive  requirements for  building infrastructure  … and more space.  l  Electrical power  distribution systems.  l  Back­up power systems  for IT equipment.  l  Cooling systems.  l  Fire suppression systems. 29  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  29. 29. What is the one thing that we know is  true about technology?  We always overestimate the effect  of technology in the short and  underestimate the effect in the  long run.  Tom Edrington IV, 1984 30  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  30. 30. The “internet” (aka the global  information network) really is going to  change everything.  Graphic attributed to Gartner Group 31  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  31. 31. Greening information technology  systems requires new thinking and new  processes, for example …  The three R’s of environmentalism:  REDUCE, REUSE, RECYCLE  3  The GreenIT ER  Principle: ELIMINATE  … then Reduce, Reuse, Recycle. 32  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  32. 32. The environmental benefits of new  thinking and new processes …  MITIGATION  • Reduced consumption of materials and equipment.  • Improved energy efficiency and greenhouse gas emissions  reductions.  :  • Reduced electronic and office waste.  INNOVATION  • Reduced space needs.  • Less employee commute travel.  • Reduced business travel.  • New ways of delivering government services. New ways of delivering government services.  33  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007 
  33. 33. We can do better. 34  Copyrighted Material ­ All Rights Reserved 2007