Estudos sobre a TI Verde e suas aplicabilidades na EACH-USP Tutor: Professor Fernando Auil

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1 USP Universidade de São Paulo EACH Escola de Artes, Ciências e Humanidades Estudos sobre a TI Verde e suas aplicabilidades na EACH-USP Tutor: Professor Fernando Auil Arthur Garcia Daniela Almeida Davi Silva Rodrigues Douglas Henrique Ferreira Eiji Komatsu Mateus de Lara Ribeiro Paulo Henrique Silva São Paulo 2009

2 Sumário: Resumo... 3 Glossário... 4 Introdução... 6 Objetivos...11 Justificativa...12 Metodologia...13 Resultados Conclusão Final Referências utilizadas

3 Resumo: O uso da Tecnologia da Informação (TI) em diversos setores da sociedade proporcionou comodidade às pessoas devido à melhorias que facilitaram o dia-adia e o trabalho das mesmas. Porém, muitos não conhecem os problemas ambientais que o desenvolvimento trouxe adjunto (MURUGESAN, 2008.). A Escola de Artes, Ciências e Humanidades da Universidade de São Paulo (EACHUSP) acompanhou o desenvolvimento tecnológico contemporâneo adotando equipamentos de TI que proporcionassem a plena inserção de novos conhecimentos ao ensino acadêmico, como computadores, data-shows e servidores para interconexão de sistemas, dentre outros. A cada Watt utilizado nestes equipamentos, ao menos a mesma quantia ou mais é necessário para refrigerá-los para o pleno funcionamento (e manutenção de sua integridade), gerando gastos elétricos cada vez maiores e contribuindo para o aumento de emissão de CO2 (resultante da geração de eletricidade em Usinas Termoelétricas ou outros e no processo de produção dos equipamentos ligados direta ou indiretamente à TI) à atmosfera, trazendo danos ambientais conseqüentes (PIZYBYLA, 2007). Este trabalho objetiva estudar os recursos utilizados pela EACH-USP na área de TI para valorização e manutenção do meio ambiente - nomeada TI Verde (CASCAES, 2009) -, analisando-se o espaço tecnológico da Escola como laboratórios de informática, estrutura de redes, servidores e outras ferramentas ligadas à área de tecnologia, tendo como meta aliar tecnologia com meioambiente. 3

4 Glossário: CO2: Símbolo químico do dióxido de carbono, também denominado gás carbônico ( - acessado em 09/2009); Cota de Carbono: São os Créditos de carbono ou Redução Certificada de Emissões (RCE), certificados emitidos pela Organização das Nações Unidas (ONU) quando ocorre a redução de emissão de gases do efeito estufa (GEE); Energy Star: Em 1992 a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos lançou Energy Star, um selo voluntário que foi designado para promover e reconhecer eficiência energética em monitores, equipamentos de controle de clima, e outras tecnologias. Isto resultou na adoção geral do 'modo de descanso' entre os consumidores de energia. ( - acessado em 09/2009); Marketing: Conjunto de operações que envolvem a vida do produto, desde a planificação de sua produção até o momento em que é adquirido pelo consumidor (Dicionário Michaelis). ( - acessado em 09/2009); Stand by: Popularmente conhecido como modo de espera, ou seja, com parte de seus componentes desligados propositalmente pelo sistema de gerenciamento de energia deste equipamento quando este não está em uso, afim de reduzir os gastos energéticos; TI: acrônimo de Tecnologia da Informação. A Tecnologia da Informação pode ser definida como o conjunto de todas as atividades e soluções providas por recursos de computação. Este termo é comumente utilizado para designar também o conjunto de recursos não humanos dedicados ao armazenamento, 4

5 processamento e comunicação da informação, bem como o modo como esses recursos estão organizados em um sistema capaz de executar um conjunto de tarefas.( - acessado em 09/2009); TI Verde: conjunto de técnicas e práticas sustentáveis de produção, gerenciamento e descarte dos equipamentos eletrônicos, bem como economia de energia elétrica ( acessado em 09/2009) ; Virtualização de Servidores: Forma de esconder as características físicas de uma plataforma computacional dos utilizadores, mostrando outro hardware virtual, emulando um ou mais ambientes isolados ( acessado em 09/2009); Watt: Unidade do Sistema Métrico Internacional (SI) para potência elétrica, equivalente a um joule por segundo (1 J/s). O watt é simbolizado pela letra W (maiúscula) e recebeu o nome de James Watt ( acessado em 09/2009). 5

6 Introdução: A sociedade moderna tem como base o uso da tecnologia e inovação tecnológica para o seu desenvolvimento. Neste aspecto, basicamente todo o desenvolvimento do ultimo século está diretamente ligado à capacidade de se produzir novas tecnologias, com reduções de custos e principalmente, rápida substituição. Então, na urgência de se estabelecer um equilíbrio entre o desenvolvimento e a manutenção do planeta, surge a sustentabilidade ou o desenvolvimento sustentável como meio de se atingir este objetivo. Assim, com a elaboração de medidas que vão desde ações simples até o desenvolvimento e produção científica de novos materiais começou a se estabelecer a chamada TI Verde, que inclui ações na área de Tecnologia da Informação, bem como nas áreas relacionadas ao desenvolvimento tecnológico em si. Como exemplo, tem-se a simples atitude em se desligar um monitor após o uso ou o desenvolvimento de materiais como o bio-plástico feito a base de milho utilizado para a fabricação de celulares (SCHWANKER, 2008). As empresas cada vez mais estão com a preocupação de preservar o ambiente para reduzir os impactos e possíveis esgotamentos das fontes energéticas, através das ações de tecnologia verde, como aponta um estudo de tendências no mercado corporativo. Neste cenário, a participação dos profissionais de TI e o conhecimento no assunto tornam-se, cada vez mais, realidade. (Symantec, 2009). Então, o termo TI Verde engloba o conceito de eficiência, não apenas energética, mas também das relações humanas que a TI envolve. Que permeia 6

7 desde a produção, utilização, descarte de equipamentos eletrônicos, até a contratação de funcionários pelas empresas. (ROQUE, 2009) Os sistemas de TI modernos contam com uma mistura complicada de pessoas, redes e equipamentos; como tal, uma iniciativa de computação verde deve ser sistêmica por natureza e tratar de problemas altamente sofisticados. A solução deve então comprimir temas como a satisfação do usuário final, gestão de reestruturação, conformidade com normas, descarte de lixo eletrônico, otimização do espaço de trabalho, virtualização de servidores, uso de energia, soluções para terminais leves, e retorno de investimentos. A TI Verde também visa alcançar viabilidade econômica associada ao melhor desempenho e uso de sistemas enquanto mantém sua responsabilidade social e ética.portanto, TI Verde associa as dimensões de sustentabilidade ambiental, econômica, de eficiência energética e de custo total da propriedade (que inclui o custo de reciclagem e descarte). É o estudo e prática do uso de recursos computacionais de forma eficiente (MURUGESAN, 2008). A área de informática não era vista tradicionalmente como uma indústria poluidora, porém, o acelerado avanço tecnológico encurtou o ciclo de vida dos equipamentos de informática, gerando assim um lixo tecnológico que na maioria das vezes não está tendo um destino adequado. Assim, tem-se a questão do lixo tecnológico gerado na recuperação dos equipamentos de informática e, também, a possibilidade de abrir uma nova forma de captação de recursos fundamentada na economia em termos de emissão de carbono que a reciclagem dos equipamentos gera (MATTOS K, et al, 2008). Tendo em vista o objetivo de reduzir os impactos ambientais causados pelo consumo de energia elétrica, as técnicas de TI-Verde podem ser aplicadas em três diferentes abordagens: 7

8 TI-Verde de incrementação tática: Nesta abordagem, a infra-estrutura de TI e as políticas internas não são modificadas, apenas incorporando medidas de contenção de gastos elétricos excessivos. São exemplos o uso de monitoramento automático de energia disponíveis nos equipamentos, o desligamento dos mesmos nos momentos de não-uso, a utilização de lâmpadas fluorescentes e a otimização da temperatura das salas. Estas medidas são simples de serem implementadas e não geram custos adicionais. TI-Verde estratégico: Adotando-se o TI-Verde estratégico, convoca-se uma auditoria sobre a infraestrutura de TI e seu uso relacionado ao meio-ambiente, desenvolvendo e implementando novos meios viáveis de produção de bens ou serviços de forma ecológica. São exemplos a criação de uma nova infraestrutura na rede-elétrica visando sua maior eficiência, sistemas computacionais de menor consumo elétrico (incluindo novas políticas internas e medidas de controle de seus descartes). Além da preocupação com a retenção de gastos elétricos, o marketing gerado pelas medidas adotadas pela marca são também levados em consideração. TI-Verde a fundo: Além das medidas adotadas no TI Verde estratégico, nesta abordagem há também a preocupação com a Cota de Carbono e a neutralização da emissão de gás carbônico e outros detritos nocivos. A medida adotada para este tipo de frente inclui a plantação de árvores, compra de créditos de carbono, uso de energia solar ou eólica e planejamento de sua planta para a melhor otimização de espaço e recursos naturais. Somando-se à estas medidas, uma empresa compromissada com 8

9 a política de TI Verde incentiva seus funcionários à práticas ecológicas tais como a redução de uso energético em suas casas, preocupação com o meio-ambiente e o incentivo à reciclagem, além do correto descarte de componentes eletrônicos. Os caminhos para a computação verde são: design para sustentabilidade ambiental; computação com eficiência energética; gestão de energia; design, alocação e esboço do centro de dados; virtualização de servidores; reciclagem e descarte responsável; normas regulatórias; medidas verdes, ferramentas de tributação e metodologia; suavização de riscos relacionados ao meio ambiente; uso de recursos renováveis de energia 'eco-rotulação' de produtos de TI;(MURUGESAN, 2008) A Universidade de São Paulo e a TI Verde: Tratando-se de TI Verde, a Universidade de São Paulo (USP) deu seu primeiro passo em dezembro de 2007 ao buscar soluções para os lixos eletrônicos e ao estabelecerr uma parceria com o Massachusetts Institute of Tecnology (MIT) para criar um projeto focado no tema.( - acessado em setembro de 2009). Em julho de 2008, os funcionários da USP participaram da campanha de recolhimento de lixo eletrônico levando até a Universidade os seus equipamentos eletrônicos sem uso, no intuito de reciclar os mesmos. A arrecadação máxima 9

10 conseguida, consultando diversas empresas de reciclagem, foi de 1,2 mil reais por 5 toneladas de equipamentos. Provou-se então à Tereza Cristina Melo de Brito Carvalho - diretora do Centro de Computação Eletrônica (CCE) da USP que organizou a ação que a reciclagem de lixo eletrônico é complexo e que, caso o objetivo seja a sua rentabilidade, é necessário separá-los por tipo de material, e não por categoria de equipamento, possibilitando a venda da sucata às empresas especializadas em reciclagem de seus devidos materiais. A universidade também está em vias de criar uma seção no CCE para fazer este trabalho, o qual necessita de equipamentos como trituradeira, compactador e balança dentro de uma área de 300m² para suportar tal estrutura. Para tornar-se viável, segundo cálculos do MIT, são necessários cerca de 500 micros por mês para serem reciclados. No intuito de migrar-se à integração da TI Verde, 10% do total do parque de micros são substituídos ao ano (cada um com cerca de quatro à cinco anos de vida útil). Os novos micros adquiridos são pertencentes ao Selo Verde, criado pela USP em dezembro de 2008 para especificar os computadores que possuem especificações que garantem menor consumo energético e que seu processo de produção exclui o uso de substâncias tóxicas como chumbo. ( - acessado em 09/2009). Para completar tais medidas, a Virtualização de Servidores está no cronograma do 1º semestre de 2009 da universidade, onde 16 servidores de seu data center adotarão tal tecnologia visando a otimização do espaço físico e, principalmente, do consumo energético. 10

11 Objetivos: Sendo as práticas de TI Verde amplamente adotadas pelas grandes empresas devido à necessidade de cumprir normas e leis ambientais, é visto que tais práticas promovem o uso racional dos recursos como, por exemplo, a energia elétrica e insumos materiais. Esta pesquisa objetivou analisar as práticas de TI Verde e seus mitos para a publicação de um artigo didático à respeito do tema no site em 17/11/2009 na página: ). Com o conhecimento adquirido, realizamos um estudo sobre as práticas já implementadas e quais seriam viáveis futuramente no âmbito das dependências da EACH-USP, visando a redução dos gastos em energia elétrica e a otimização do uso de equipamentos ligados a TI. 11

12 Justificativa: A Escola de Artes, Ciências e Humanidades da Universidade de São Paulo acompanhou o desenvolvimento tecnológico contemporâneo adotando equipamentos de TI que proporcionassem a plena inserção de novos conhecimentos ao ensino acadêmico, como computadores, data-shows e servidores para interconexão de sistemas, dentre outros. Baseados em nossa pesquisa, acreditamos que a aplicação das práticas de TI Verde trarão benefícios econômicos e ambientais à EACH-USP. Com a adoção de medidas de TI Verde que diminuem o consumo de eletricidade, reutilizam equipamentos, dimensionam racionalmente seu uso, e visam o seu correto descarte (RUTH, 2009), esperamos que a EACH-USP - sendo um marco em sua metodologia de ensino - seja um ideal em consumo consciente e em par às questões ambientais que circundam uma constante melhoria do padrão de vida das pessoas 12

13 Metodologia: Em princípio, nossa metodologia consistia em consultar funcionários responsáveis pelo departamento de informática da própria EACH-USP para coletar dados sobre práticas já adotadas e a totalidade de computadores e equipamentos de TI em uso. Segundo respostas obtidas pelo setor responsável pela informática da instituição, somente a substituição de computadores antigos pelos dotados de Selo Verde faz parte do programa adotado pela EACH-USP, não possuindo nenhum projeto futuro tampouco incentivo a outras práticas na instituição. Por não apresentarem informações completas sobre os equipamentos de TI, os quais auxiliariam em nossa pesquisa, adotamos uma segunda estratégia para a finalização do trabalho, que consistiu na verificação e obtenção de dados de cada equipamento computacional utilizado nos laboratórios de informática e salas da disciplina Resolução de Problemas, os quais possuímos amplo acesso e autorização para levantamento de dados. A metodologia baseou-se na contagem de monitores e microcomputadores dos locais avaliados, verificação do modelo de cada um deles (para a obtenção correta de consumo do mesmo) e observações feitas nos laboratórios e quadro de aulas realizadas para estimar o tempo de utilização dos equipamentos. O cálculo do consumo foi feito baseado no atual valor cobrado pela Eletropaulo por Watt utilizado (R$ 0, / watt), sendo que o valor dos monitores e CPUs a serem substituídos foram encontrados através de pesquisas de preços de mercado, chegando à uma média de R$ 450,00 para um monitor LCD 17 e de R$ 1.000,00 para um CPU Itautec Infoway (com Processador Core 2 13

14 Duo, configuração idêntica aos micros adotados pela EACH-USP com Selo Verde). A comparação de Watt utilizado do equipamento atual, pela substituição de outro monitor LCD, foi realizada com a permanência da marca do monitor antigo, mantendo assim, a preferência de confiabilidade da instituição. 14

15 Resultados: Os equipamentos analisados para a obtenção dos dados para a pesquisa foram os seguintes: Dependência Qtde de Qtde de Qtde de CPU Qtde de CPU Qtde de CPU monitores CRT monitores LCD Celeron Pentium 4 Core 2 duo Salas de RP Laboratório Laboratório Laboratório Laboratório Laboratório Laboratório Laboratório Laboratório Tabela 1 - Listagem dos equipamentos analisados na pesquisa. A implementação de TI Verde de incrementação tática (desligar os monitores quando os mesmos estão em desuso, deixando-os em Stand by) resultaria em uma economia mensal de R$ 158,07 supondo-se que todos os monitores entrassem em Stand By por 2 horas diárias em 20 dias mensais: Tipo Marca Consumo em modo Consumo Qtde de Economia gerada Stand by (W/h) normal monitores total (kw) Proview 16 CRT LG 1 ~15 70 ~ ,56 Samsung 44 LCD LG 1 25 ~ ,84 Total de kw economizados Valor do Watt /h (R$) Economia gerada (R$) 542,4 0, ,07 Tabela 2 - Economia obtida com os monitores em Stand By nos momentos de desuso. 15

16 A implementação de TI Verde Estratégico (troca de monitores CRT por monitores de LCD, e a substituição dos CPUs com processadores Celeron e Pentium 4 por CPUs dotados com processadores Core 2 duo mais eficientes em consumo enérgico e desempenho), resultaria em um ganho inexpressivo frente ao investimento necessário, supondo-se o uso dos computadores por 10 horas diárias em 20 dias mensais: Investimento Watts/mês Economia Tempo p/ Necessário economizados Mensal (R$) Retorno (meses) (R$) Salas de RP 76 kw 22, ,6 Lab kw 66, ,6 Lab 2 Possui LCD Lab kw 66, ,6 Lab kw 37, ,6 Lab kw 68, ,6 Lab 6 28 kw 66, ,6 Lab kw 66, ,6 Lab kw 66, ,6 Total 1581 kw 526, ,6 (14,8 anos) Tabela 3: Dados caso a troca de monitores fosse efetuada. Watts/mês economizados Economia Mensal (R$) Investimento Necessário (R$) Tempo p/ Retorno (meses) Salas de RP CPU Core 2 duo Lab 1 6 kw 1, Lab 2 CPU Core 2 duo Lab 3 6 kw 1, Lab 4 3,4 kw 0, Lab 5 6,2 kw 1, Lab 6 6 kw 1, Lab 7 6 kw 1, Lab 8 6 kw 1, Total 39,4 kw 11, (1.428 anos) Tabela 4: Dados caso a troca de CPU fosse efetuada considerando-se somente o consumo elétrico do processador 16

17 Conclusão Final: Com base na metodologia adotada para a verificação de práticas de computação ecológica, concluímos que apenas as técnicas adotadas na primeira camada de TI - Verde (de incrementação tática), apresentam alguma viabilidade para a aplicação na EACHUSP. A camada de incrementação tática, consiste apenas em tarefas básicas em prol do menor consumo de energia e otimização dos recursos já disponíveis, ou seja, não há a necessidade de gastos financeiros com novos equipamentos. Sua implementação faz sentido na própria EACH-USP, pois requer apenas o trabalho de conscientização, organização e ação das práticas envolvidas por esta camada, o que mantém a viabilidade dessa prática na instituição. Um exemplo dessa prática seria o desligamento dos monitores nos momentos de desuso, pois supondo-se que os mesmos entrassem em modo stand-by por 2 horas diárias, estima-se uma economia energética de 482,5 kw mensais, o que equivaleria a uma economia mensal de R$ 158,07. Pensando na infra-estrutura da escola, mais especificamente nas salas de Resolução de Problemas e nos laboratórios de informática, observa-se que o uso dos computadores não chega a ser tão intenso quanto em algumas empresas, pois o horário de funcionamento dos equipmanentos é de no máximo 15 horas diárias (dentro do período de funcionamento da instituição). Baseando-se em informações do consumo de energia elétrica do monitor CRT, que corresponde em torno de 50% do total despendido de um computador, e que esse cenário pode ser melhorado drasticamente com a utilização de monitores de cristal líquido (LCD), decidimos calcular a viabilidade econômica e ambiental no processo de substituição desses equipamentos nos locais que o grupo adotou para a pesquisa. 17

18 A segunda camada, apresentada como TI Verde Estratégico, resume-se em técnicas que envolvem um gasto financeiro com relação à atual estrutura para uma melhoria de eficiência energética. Em determinado prazo, a estratégia apresenta uma redução de impactos ambientais e traz vantagens econômicas em detrimento desse investimento. Com vista nesta estratégia, após todo o processo realizado na metodologia para o relatório final, verifica-se uma contradição à nossa hipótese apresentada anteriormente, ou seja, a substituição dos monitores de CRT pelos de LCD não é viável. Apesar da economia da conta de energia elétrica mensal de R$ 526,93 ( em 1581 kw economizados) e também na diminuição de emissões de gases que prejudicam o meio ambiente, correspondentes a 1026 kg mensais de CO2 equivalente na atmosfera, o descarte dos monitores antigos pertencentes à EACH- USP poderia agravar o problema ambiental do lixo eletrônico. Esse lixo que, por ser formado de componentes eletrônicos, possui em sua estrutura metais e outros compostos nocivos à saúde humana e demais formas de vida podendo, portanto, causar danos ao meio ambiente pela contaminação do mesmo. Outro aspecto que contribuiu para a refutação da nossa hipótese foi o fator econômico. Embora a utilização de monitores LCD gerarem um consumo menor de energia comparado aos monitores CRT, não haveria um retorno financeiro dos investimentos durante muito tempo, por conta do baixo tempo de utilização dos computadores na EACH-USP comparada a outras organizações que fazem o uso mais intenso de seus equipamentos. Por estimativas, foi gerado um resultado indicando um período de aproximadamente 177,6 meses letivos, para que todo o investimento feito pela instituição fosse retornado pela economia na conta de energia elétrica no caso de troca de monitores e meses no caso da troca de CPUs. Esses resultados nos fazem acreditar que as práticas de TI Verde são viáveis apenas para as grandes empresas, que têm capacidade de fazer grandes 18

19 investimentos que se tornem viáveis no longo prazo. A adoção de práticas TI Verde tem como grande vantagem para essas empresas a possibilidade de utilizar o marketing verde, muito comum nas campanhas publicitárias atuais. 19

20 Referências utilizadas: CASCAES, Eliana Ferreira Correia. ESTEIO TI VERDE. Disponível em: - Acessado em 01/09/2009. MATTOS, Katty Maria da Costa et al. Os impactos ambientais causados pelo lixo eletrônico e o uso da logística reversa para minimizar os efeitos causados ao meio ambiente. In: XXVIII Encontro Nacional de Engenharia de Produção - A integração de cadeias produtivas com a abordagem da manufatura sustentável, Rio de Janeiro, Brasil, 13 a 16 de outubro de MURUGESAN, San. IT Professional - Harnessing Green IT: Principles and Practices, January/February, 2008, p Disponível em: - Acessado em 08/2009. PIZYBYLA D., Pegah M. Dealing with the Veiled Devil: Eco-Responsible Computing Strategy. SIGUCCS 07, October 7-10, 2007, p , Orlando Florida, USA. ROQUE, Luis Paulo. TI Verde é mais do que eficiência energética. In: Revista Sustentabilidade. Disponível em: Acessado em: 25 set RUTH S. Green IT More than a Three Percent Solution?. IEEE Computer Society, july/august 2009, p SCHWANKER, Steven. Samsung realeases 'green' handsets. In: InfoWorld. Disponível em: < 164>. Acessado em: 25 set SYMANTEC. Green IT Report Regional Data United States and Canada. In: Symantec. Disponível em: 20

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