ICT-alan ilmasto- ja ympäristövaikutukset

MitViDi-hankkeen blogeissa asiantuntijat avaavat digilaitteiden ja -päästöjen mittaamiseen liittyviä kysymyksiä ja kertovat työkaluista, joita kehitetään vihreämpien digihankintojen tekemisen tueksi.

Jatkuvan kasvun valossa ICT-alan kokonaisvaltaisia ympäristövaikutuksia tulisi tarkastella sekä hyötyjen että haittojen osalta. Myönteisiä vaikutuksia ympäristöön on havaittu esimerkiksi siinä, että digitaalisia ratkaisuja hyödyntävät alat tuottavat vähemmän kasvihuonepäästöjä. Digitaalisin keinoin voidaan myös helpottaa ilmastonmuutokseen sopeutumista ja tutkia sitä ilmiönä. Kielteisiä vaikutuksia on kuitenkin myös havaittu. Esimerkiksi kasvaneen energiankulutuksen myötä myös kasvihuonekaasupäästöt lisääntyvät. Uusi digitaalinen infrastruktuuri ja laitteistot vaativat myös jatkuvasti uusia raaka-aineita. Päästöjä syntyy ilmaan, veteen ja maaperään, ja niiden lähteitä on tarpeellista tarkastella.

Liikenne- ja viestintäministeriö on arvioinut, että ICT-alan osuus maailman sähköenergian kulutuksesta on noin 4–10 prosenttia (Liikenne- ja viestintäministeriö 2021). YK:n alaisen Kansainvälisen televiestintäliiton (ITU) mukaan ICT-sektori tuotti vuonna 2015 yhteensä 740 miljoonaa tonnia hiilidioksidia. Alan ilmasto- ja ympäristövaikutusten arviointi, vertailu ja kehityksen seuranta on kuitenkin haastavaa. Arvioinnissa tarvittavia tietoja on saatavilla vaihtelevasti ja selkeitä rajauksia laskennalle ei ole. Vuonna 2020 Maailman Kuvalehden artikkelissa ”Tietotekniikka voi olla jopa lentoliikennettä isompi päästöjen lähde” on arvioitu, että koko ICT-alan osuus globaaleista päästöistä on noin 2 prosenttia. Samassa artikkelissa kerrotaan, että valokuvien lataaminen pilvipalveluun mobiiliverkon kautta kuluttaa sähköä saman verran kuin lämmittäisi saunaa tunnin tai ajaisi sähköautolla 40 kilometriä. Ja jos jokainen Britanniassa asuva ihminen lähettäisi päivässä yhden sähköpostiviestin vähemmän, se vähentäisi hiilidioksidipäästöjä yhtä paljon kuin yli 80 000 Lontoon ja Madridin välisen lentomatkan tekemättä jättäminen.

ICT-sektorin ympäristövaikutuksia arvioidessa tulee tarkastella alan arvo- ja toimitusketjuja mahdollisimman laaja-alaisesti. ICT:llä viitataan yleensä tieto- ja viestintätekniikan mahdollistaviin ja ylläpitäviin palveluihin, verkkoinfrastruktuurista ohjelmistoihin. Alan ympäristövaikutuksia arvioidessa tulee huomioida mahdollisimman laajasti kaikki ne toimijat, palvelut ja prosessit, joiden avulla tämä tieto- ja viestintätekniikka toimii. Tarkastelussa tulisi kattaa muun muassa verkkoinfrastruktuuri, pilvipalvelut, konesalipalvelut, ohjelmistot ja tietohallinnat. Digitaaliset palvelut tuntuvat helposti aineettomilta, koska suuri osa niiden toiminnasta ei ole aistein havaittavissa. ICT-alan laitteiden ja palvelujen todellinen ympäristökuorma saadaan selvitettyä, kun otetaan huomioon materiaalien ja energian kulutus kattaen niin tietoliikenneverkkojen rakentamisen ja käytön, tuotesuunnittelun kuin käyttäjän laitteistosta ja käyttäytymisestä johtuvan kuorman.

Oleellisessa osassa tieto- ja viestintäpalveluita ovat tietoliikenneverkot. Rakennetun ympäristön suunnittelu- ja konsultointiyritys Sitowise on määritellyt tietoliikenneverkon seuraavasti: ”Tietoliikenneverkko koostuu tietoliikenne- eli datakeskuksista, jakamoista ja näitä yhdistävistä tietoliikennekaapeleista. Verkon tarkoituksena on mahdollistaa signaaliyhteys kahden kytkentäpisteen välille.” Tällaisen verkon toimintaan vaikuttaa suoraan se, mitä käyttäjän päätelaitteella tapahtuu. Mitä enemmän käyttäjä kuluttaa esimerkiksi suoratoisto- ja pilvipalveluita ja etäyhteyksiä, sitä enemmän sekä tietoliikenneverkoissa siirretyn että datakeskuksissa säilytetyn ja prosessoidun datan määrä kasvaa. Datakeskuksissa iso osa päästöistä syntyy energiankäytöstä. Päästömäärät riippuvat energiantuotannon lähteestä. Uusiutuvia energianlähteitä kuten aurinko-, tuuli- tai vesivoimaa käytettäessä datakeskuksen aiheuttamat ilmanpäästöt ovat merkittävästi pienemmät kuin fossiilisia polttoaineita käytettäessä. Uusiutuvan energian tuotannostakin syntyy välillistä päästöä, mutta esimerkiksi tuulivoimalasta ei synny suoria päästöjä. Tietoliikenneverkon toiminnan kokonaispäästöjä voidaan hallita priorisoimalla uusiutuvaa energiaa ja tehostamalla energian käyttöä. Mitä enemmän sähkönkulutus maailmassa kasvaa, sitä haasteellisempaa on kuitenkin kaiken tarvittavan sähkön tuottaminen päästöttömästi. Toisaalta uusien sukupolvien tietoliikenneverkoissa, kuten 5G-verkossa, energiatehokkuus on korkeampi, jolloin kulutettu sähkön määrä siirrettyä tavua kohti on pienempi.

Datakeskusten ympäristövaikutuksia arvioidessa tulee huomioida datakeskusten toiminnan sivutuotteena syntyvä lämpö. Suunnittelu- ja konsultointiyhtiö Afry on arvioinut, että konesalien tällä hetkellä hyödyntämä hukkalämpö on noin 0,2 terawattituntia. Potentiaalisesti hyödynnettävissä oleva määrä on jopa 2 terawattituntia (Liikenne- ja viestintäministeriö 2021). Fortumin artikkelissa ”Datakeskusten hukkalämpö kaukolämmöksi” kerrotaan Elisan ja Tiedon palvelinkeskuksien palvelimista syntyvän lämmön hyödyntämisestä kaukolämmityksessä. Näissä palvelinkeskuksissa lämpöä otetaan talteen yhteensä noin 20 gigawattituntia vuosittain, joka vastaa noin tuhannen omakotitalon lämpöenergian vuosikulutusta. (Fortum 2021.) Näiden arviointien valossa hyödyntämättömällä hukkalämmön määrällä (2 TWh = 2000 GWh) voitaisiin kattaa jopa 100 000 omakotitalon vuosittainen lämmöntarve. Jos hukkalämpö saataisiin talteen, sillä pystyttäisiin välttämään lämmöntuotannon päästöjä muualla. Samalla se voitaisiin ottaa huomioon ICT-alan positiivisia ympäristövaikutuksia tarkastellessa.

Vaikka digitaalisen infrastruktuurin energiatehokkuus jatkuvasti paranee, ei ole varmuutta siitä, että se pysyy mukana alati kasvavan netinkäytön kanssa. Energiatehokkuuden paraneminen ei riitä, jos kokonaispäästöt siitä huolimatta kasvavat. Energiankulutuksen lisäksi ICT-sektori vaatii huomattavia laitemääriä, niin verkkojen ja palveluiden rakentamiseen kuin niiden käyttöön.

ICT-alan ilmasto- ja ympäristökuormaa kasvattavat myös erilaiset laitteet ja niiden valmistus. Päätelaitteissa käytetään arvokkaita materiaaleja kuten lyijyä, kuparia, tinaa, terästä, alumiinia, kobolttia ja sinkkiä. Näiden materiaalien louhimisesta syntyy päästöjä, jotka vaikuttavat ympäristöömme ensisijaisesti metallien ja muiden aineiden päästöinä veteen, mutta myös meluna, tärinänä ja pölynä. (Liikenne- ja viestintäministeriö 2021.) Sitran tekemän tutkimuksen mukaan keskiarvoltaan noin 17 prosenttia maailmassa tuotetusta elektroniikkajätteestä kierrätetään, eli lopulta vain melko pieni osa näistä arvokkaista raaka-aineista päätyy uusiokäyttöön. Tilastojen mukaan maailmassa hukataan vuosittain noin 50 miljardin euron edestä kultaa, hopeaa, kuparia ja muita arvokkaita ja uusiokäytettäviä materiaaleja. Laitteiston aiheuttamaa ympäristökuormaa voidaan hillitä laitteiden helpolla korjattavuudella. Kun vanhan laitteen käyttöikä pitenee, samalla uusien tuotteiden raaka-aineista, valmistuksesta, pakkaamisesta ja kuljetuksista aiheutuvat ympäristöhaitat pienenevät. (Liikenne- ja viestintävirasto 2020.)

Kirjoittaja on projektityöntekijä Turun ammattikorkeakoulun Tekniikka ja liiketoiminta -yksikössä.

Liikenne- ja viestintäministeriö, ICT-alan ilmastoja ympäristöstrategia, 2021. Saatavilla: https://julkaisut.valtioneuvosto.fi/bitstream/handle/10024/162910/LVM_2021_04.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Liikenne- ja viestintävirasto, Ympäristökuluttajatutkimus, 2020, Saatavilla: https://www.traficom.fi/sites/default/files/media/publication/Tiivistelma-ymparistokuluttajatutkimus-marraskuu-2020.pdf

Fortum, Datakeskusten hukkalämpöjen kierrätys edistää ilmastotavoitteita, 2021. Saatavilla: https://www.fortum.fi/datakeskushanke

Sitowise, Verkkoinfrastruktuurin käsitemallit, 2021. Saatavilla: https://www.traficom.fi/sites/default/files/media/file/Verkkoinfrastruktuurin_kasitemallit.pdf

Hannu Toivonen, Maailman Kuvalehti, 2020, Tietotekniikka voi olla jopa lentoliikennettä isompi päästöjen lähde Saatavilla: https://maailmankuvalehti.fi/2020/pitkat/tietotekniikka-voi-olla-jopa-lentoliikennetta-isompi-paastojen-lahde/

Sitra, Viisi tärkeää kysymystä digitalisaation ympäristövaikutuksista, 2020. Saatavilla: https://www.sitra.fi/artikkelit/viisi-tarkeaa-kysymysta-digitalisaation-ymparistovaikutuksista/