Benvenuti nell'era dei ritorni decrescenti


martedì 28 agosto 2012

Il futuro digitale (II)

Da The Oil Crash. Traduzione di Mssimiliano Rupalti


Immagine da http://debok.myweb.usf.edu




Dal blog di Antonio Turiel

Cari lettori,
prosegue la mia fatica nella capitale del Regno (Madrid) e ho poco tempo libero. Ma fortunatamente abbiamo un nuovo contributo, in questo caso di Carlos de Castro, che amabilmente ha accettato di scrivere un post che amplia quello precedente. Devo dire che è un onore ospitare su questo blog un'opinione tanto documentata come quella di Carlos. Vi lascio con lui.

Saluti.
AMT

Le TIC (Tecnologie di Informazione e Comunicazione): alcuni limiti e proposte

Energia.

L'energia (principalmente elettrica) che consumano le TIC  si attesta intorno al 10% dell'energia elettrica totale se si tiene conto del consumo energetico che richiede la fabbricazione dei dispositivi e dell'infrastruttura, che si prendono circa la metà di questi consumi. Solo i “ data centers” che sostengono internet contano già più del 1% di questa elettricità.



Questo, che ci può sembrare sostenibile, in realtà ci da una traccia di quando si fermerà la crescita. Il numero di computer che si connettono a internet decuplica ora circa ogni 5 anni, altre cose lo stanno facendo in meno tempo (per esempio i cellulari). Il traffico di internet decuplica circa ogni due anni. E' difficile stimare ogni quanto tempo il consumo energetico si moltiplica per 10, perché per ogni bit trasmesso consumiamo sempre meno energia. Direi che le nostre necessità energetiche per le TIC decuplicano in un lasso di tempo maggiore di 2 anni e minore di 10. Se decuplicano nei prossimi anni ogni 5 anni, significherebbe che nel 2022, circa il 40% dell'elettricità che produciamo ora si dovrebbe produrre per alimetare l'industria delle TIC entro 10 anni. E' possibile ciò?

La crescita del settore elettrico a livello mondiale è stata del 3% all'anno negli ultimi decenni ed ha risentito della sventura della crisi del 2008-9 con una decrescita (per la prima volta in molti decenni) del 1,5% nel 2009. In uno scenario BAU dovrebbe crescere del 5% all'anno per soddisfare la domanda “naturale” più la domanda delle TIC. Non sono a conoscenza di nessuna agenzia internazionale che preveda una crescita tanto rapida dell'elettricità, fondamentalmente perché si sono solite limitarsi a progettare il passato recente, quando le TIC, le auto elettriche ed altre tecnologie emergenti consumatrici di elettricità partono da una percentuale di consumo basso ora e che lo stesso BAU prevede che sfruttino. In scenari diversi dal Bau (di decrescita o di collasso), semplicemente le TIC non richiederanno tanto della domanda e pertanto smetterebbero di tendere al raddoppio in questo stesso decennio.

Materiali.

Alimentare le TIC richiede materiali. Molti e diversi. Oggi usiamo gran parte della tavola periodica nei nostri gadget elettronici. Negli anni 90 del secolo scorso, nella composizione di un circuito elettronico si usavano circa 15 elementi della tavola periodica, mentre ora ne usiamo 60. Se scartiamo alcuni gas nobili ed elementi radioattivi, le TIC stanno usando già praticamente tutta la tavola periodica, siamo giunti al picco della diversità possibile. Questo, che alcuni vedono come prova delle robustezza visto che diversificando sembriamo più resilienti, ha generato generato anche un aumento della diversità dei problemi. L'Indio, fondamentale oggi per tutti i nostri schermi e touch screen LCD, dovrà essere sostituito prima di quanto pensiamo. L'Indio è anche richiesto da altri settori energetici, come quello fotovoltaico, e risulta essere scarso. Le attuali tendenze triplicherebbero la produzione attuale per soddisfare le nuove industrie in uno scenario BAU, ma possiamo aspettarci il picco di produzione delle riserve seguendo la teoria di Hubbert (comprese quelle economiche), e dato il consumo attuale per 25 anni, entro il 2015 e se ricicleremo abbastanza lo potremmo ritardare al 2020. A partire da quel momento ci saranno meno produzione e meno schermi con questa tecnologia. Anche se l'Indio è il più critico, abbiamo anche l'Argento, il Germanio, il Gallio, il Tantalio... per tutti questi è richiesto almeno il raddoppio della produzione attuale per tutti gli usi, solo per soddisfare la domanda ulteriore prevista per le TIC da qui a 20 anni. E per molti di questi è previsto il picco di produzione molto a breve anche solo proiettando l'attuale domanda e senza tenere conto del forte incremento che avranno le TIC.


Elemento
R/P anni (2011)
% dedicata alle TIC nel 2011
Ag
20
4%
Au
20
4%
Zn
20-40
4%
Cr
20
2%
Ta
20-40
60%
Cd
30
2%
Co
75
8%


(R: Riserve; P: produzione)

La tabella è stata elaborata a partire dai dati di riserve e produzione del USGS (United States Geological Survey). La percentuale dedicata alle TIC suppone che i 400 milioni di personal computer venduti ogni anno abbiano nel complesso lo stesso contenuto di minerali dei 15 milioni di cellulari che si vendono ogni anno (Gatner.com). La massa di ogni minerale proviene da uno studio del USGS  (“Recycled Cell Phones—A Treasure Trove of Valuable Metals”). Esistono forze contrastanti; da un lato la sostituzione dei materiali critici libera pressione, e il riciclaggio anche, e le riserve cresceranno quando la scarsità porterà all'aumento del prezzo, ma, dall'altra parte, Riserve/Produzione è un quoziente ingannevole come sa il “piccopetrolista”. Il picco di questi materiali arriverà prima che lo indichi la relazione R/P. Nessuno si aspetta che l'argento, l'oro e la gran parte degli elementi dei quali la proporzione usata per le TIC non è alta, aumenteranno molto di più della produzione. Pertanto, un 2, 4 o 8% non produce molta pressione su questi minerali adesso, ma se le TIC raddoppiano o triplicano tenderebbero ad anticipare il picco di produzione di qualche anno. Inoltre, c'è la diminuzione della concentrazione del minerale nelle miniere. Come accade col petrolio, spenderemo sempre più energia per estrarre e produrre quei minerali, per cui la domanda energetica delle TIC tenderà a crescere da questo lato. 

In conclusione: un'elettronica con materiali più comuni ed elevati tassi di riciclaggio sarà quindi un imperativo in tempi molto brevi. Tanto brevi che dubito che la capacità di adattamento dell'industria possa essere tanto rapida (le stanno crescendo molti dei 60 nani tutti insieme). La scarsità di energia e materiali del BAU verrà di nuovo alimentata dalle TIC e, se cade il BAU, le TIC diventeranno un problema sociale ed economico (un'elettronica del 1990 nel 2020? Agli adolescenti di oggi provocherebbe una crisi di nervi).

Informazione.

Cosa accadrà all'informazione immagazzinata se non proseguiamo nel BAU?
Nella transizione di civiltà che avremo in questo secolo, cosa lasceremo alla civiltà che segue? Bisogna pianificarlo adesso. Io in un'isola deserta non mi porterei tre e-book, sceglierei tre libri cartacei. Se lo scenario di collasso non è ancora scartabile, allora bisogna cominciare a pensare a cosa lasciamo alle future generazioni che valga la pena. Che sistemi “informatici” sarabbero adeguati e non dipendenti da una elevata tecnologia e da un alto consumo energetico e di materie prime?

I militari nordamericani hanno TIC robuste, flessibili, non dipendenti dall'elettricità di rete, nelle loro missioni di guerra. Queste potrebbero essere parte della tecnologia del futuro (anche se non importa loro l'energia spesa in anticipo che è carissima). In uno scenario di transizione più dolce, si dovrà risparmiare molta energia e molte materie prime. La legge di Moore è una beffa in buona misura per questo testo che, scritto su Microsoft Word, può contenere venti volte più informazioni (e più materiali ed energia) di un .txt.

Quando si pensa a quello di cui era capace di fare la ZX Spectrum e lo confrontassimo con un computer attuale, semplicemente non che facciamo migliaia o milioni di volte più cose e più veloci. Gli informatici del futuro dovranno essere efficienti in termini di consumo di energia-materia prima-memoria come loro priorità maggiore e maneggiare meno in termini di prestazioni visive-economiche-quantitative di informazione

Qualcuno dovrebbe cominciare a preoccuparsi di cose, come e dove andiamo a mettre la “memoria” per le generazioni future. Il BAU (e le sue Scuole di Informatica e Telecomunicazione) non si preoccupa di questo perché presume passeremo dai Tera agli Zeta in un progresso infinito. Sarebbe un peccato che, ancora una volta, bruci la biblioteca di Alessandria, perché allora prederemmo 500 anni di cultura e tecnologia ci costerà altri 500 anni per poter essere recuperata.