Зеленый лагерь. Высокие технологии на защите окружающей среды

Обычно, когда речь заходит о загрязнении окружающей среды, мы сразу представляем себе нефтяные реки, радиоактивные берега, многокилометровые пробки и холодильники, пышущие фреоном. Мало кто думает в этот момент о тихом домашнем ПК, скромно качающем торренты с играми сутками напролет. А между тем он вредит природе не меньше, а порой и больше, чем целые парки автомобилей. Просто никто об этом не говорит и не думает.

Жизнь после смерти

Любой компьютер — будь то ноутбук или десктоп — это не только рабочий инструмент, но и пара десятков граммов смертельных для человека веществ. Ртуть, вызывающая потерю зрения и язвы кишечника, свинец, недружелюбный к центральной нервной системе, кадмий, от которого легкие отекают и воспаляются… всего более 38 различных веществ, провоцирующих целый букет хронических заболеваний. Часть из них влияет на организм еще при жизни компьютера, остальные активизируются позже, уже после его смерти, на свалке.

Куда же деваются миллионы отслуживших свое ноутбуков, мониторов, мышей, клавиатур, системных блоков? В нашей стране они зачастую переходят по наследству к дедушкам и внучатым племянникам, только-только начинающим свой путь в цифровой мир. Но во всем остальном мире устаревшую технику принято выкидывать на свалку или сдавать компаниям по переработке отходов. Правда, перерабатываются эти самые техноотходы далеко не всегда — чаще всего никому не нужные «кремниевые друзья» ложатся мертвым грузом где-нибудь в провинциях Китая и Индии, где с ними делают такое, что ни одному терминатору в кошмарах бы не приснилось.

Например, в Китае есть небольшой (по местным меркам) городок Гуию — славное место, двадцать минут на машине до океана, примерно двести километров к востоку от Гонконга. В этот город ежегодно ввозится около миллиона тонн отработавшей техники, где она благополучно складируется на специальной территории (такие свалки называются e-waste). С утра до вечера, по 16 часов подряд, здесь работают специально обученные китайцы (около 150 000 человек), задача которых — за рекордно короткие сроки отделить от мертвых компьютеров то, что еще может пригодиться мировому сообществу. Транзисторы, конденсаторы, микрочипы, металлы… словом, все, из чего потом можно сделать новое электронное устройство.

Все это замечательно, только методы «переработки» отходов в Гуию оставляют желать лучшего — об окружающей среде и собственном здоровье никто не задумывается. Для вычленения микрочипов из кремниевой подложки тысячи рабочих натурально варят печатные платы в котлах, сжигают провода, чтобы добыть медь, окунают компоненты в высокотоксичные ванны с кислотой, чтобы отделить золото… За 14 лет своего существования Гуию побил немало рекордов — город стал вторым самым загрязненным местом на планете (первое место пока прочно удерживает уральское озеро Карачай, куда во время существования СССР сгружали радиоактивные отходы), уровень свинца в здешних водах в два раза превышает норму, все питьевые жидкости импортируются из других районов.

Окрестности Гуию представляют собой унылое зрелище: дети играют в кучах проводов и вдыхают ядовитый воздух с диоксинами (эти соединения в больших количествах вызывают рак, разрушают нервную систему), рис растет на участках с горами отходов. Почва заражена свинцом, хромом и другими металлами. Многие, кто приезжает в город по делам (или посмотреть на все своими глазами), ощущают отчетливый металлический привкус во рту.

Обо всем этом, правда, никто бы и не узнал, если бы в 2001 году не вышел на экраны документальный фильм «Экспорт вреда» (Exporting Harm), снятый компанией Basel Action Network. Картина довольно дорого обошлась ее создателям: китайское правительство оценило ее чуть меньше чем в $1,5 млн — именно на такую сумму компании было выписано разного рода штрафов. Но главное — фильм сыграл свою роль в мировом экологическом движении. Люди зашевелились.

Молоко за вредность

Процессор:

Бериллий. Замедляет рост костей, разрушает нервную систему.

Материнская плата:

Ртуть. Вызывает язвы желудка и кишечника, сужает сосуды.

Кадмий. Вызывает рвоту и судороги.

Свинец. Поражает печень, вызывает малокровие и заболевания легких.

Видеокарта:

Поливинилхлорид. Вызывает заболевания кожи и слизистых.

Корпус:

Шестивалентный хром. Вызывает заболевания легких, слизистых, кожи.

Бром. Провоцирует сердечно-сосудистые заболевания, поражает кроветворные органы.

Фталаты. Поражают почки и печень, вызывают генетические мутации.

Полихлорированный бифенил. Нарушает обмен веществ, вызывает генетические мутации.

Монитор:

Диоксины. Вызывают рак, нарушают обмен веществ.

Пути отступления

Федеральное агентство США по борьбе с загрязнением окружающей среды (USEPA) совместно с общественной организацией Greener World Media разработало в 2001 году неофициальную концепцию Green Computing , основная цель которой — защитить планету от вредного влияния компьютеров и их братьев по кремнию. Звучит страшновато, но на самом деле суть концепции вполне разумна: нам предлагают сократить энергопотребление (так как электроэнергия пока что добывается в основном «грязными путями» вроде сжигания нефти), научиться правильно перерабатывать отслужившее железо и снизить количество вредных веществ, содержащихся в комплектующих. В 2004 году концепцию поддержал Европарламент, годом позже она вошла в основную программу защиты окружающей среды ООН.

Проблемами утилизации и переработки компьютеров и прочей электроники в большинстве стран занялись вполне серьезно, появились специальные компании, занимающиеся утилизацией техники. Правда, несмотря на то, что в лабораториях давно придуманы методы для безболезненной переработки любых компонентов, в большинстве случаев технику просто расчленяют на составные части для повторного использования — так же, как в Гуию, только безопаснее для окружающей среды и здоровья людей.

Коммерческая переработка электронных отходов влечет за собой немало положительных моментов: производителям приходится выпускать меньше новых компонентов (ведь можно использовать старые повторно), уменьшается цена новых изделий за счет использования уже готовых деталей, исчезает необходимость складирования старой техники — в общем, выигрывают все.

Организовать процесс переработки на глобальном уровне пока еще очень сложно — нужно договориться с государством, продумать доставку груза к перерабатывающим заводам… да и мотивировать пользователей думать головой и не выкидывать поломанный системный блок в мусорную корзину не так просто. Крупные продавцы компьютеров вроде Dell , Apple и HP уже представили специализированные сервисы по переработке использованных компьютеров и комплектующих: они забирают старую систему при покупке новой, а затем перерабатывают ее или продают заново с соответствующим ценником. Компании уверяют, что все полученные компьютеры и компоненты складируются и перерабатываются прямо в США. Детали утилизационных процессов, правда, не уточняются.

Во многих развитых странах регуляцией оборота электронных отходов занимается правительство. К примеру, на территории Европы действует акт Waste Electrical and Electronic Equipment Directive , который диктует нормы по сбору и переработке всех типов электроники, а в Штатах есть федеральные законы о контроле оборота e-waste. В Японии, Южной Корее и Тайване все еще строже — правительство требует, чтобы производители перерабатывали как минимум 75% выпускаемой продукции самостоятельно.

В нашей стране ситуация с электронными отходами пока не так обострена (вернее, на нее просто никто не обращает внимания), поэтому у нас нет ни одного завода по переработке электроники, нет специальных служб, которые вывозили бы подобные отходы, и, разумеется, нет никаких налогов на e-waste. При этом Гринпис прогнозирует, что объем выбрасываемой электроники в ближайшие годы возрастет в 3-5 раз.

Многие страны в последние пару лет ввели высокие налоги на компьютеры и прочую технику, используемую крупными компаниями: мол, содержишь парк машин — плати по доллару с системного блока. Что самое интересное, бороться таким образом с очередной мировой угрозой кинулись не только знаменитые гиганты-гринписовцы вроде США и Швеции, но и такие далекие от экологических истерик страны — Объединенные Арабские Эмираты, Египет, Филиппины. В России подобный закон рассматривается уже четвертый год и все никак не может пройти нижнюю палату парламента.

Война совести

С проблемой токсичных субстанций в технике все оказалось сложнее. На первый взгляд, внимания ей сразу стали уделять куда больше, чем свалкам: уже практически все производители комплектующих рассказали миру, что используют теперь сплошь экологически чистое сырье. Однако на самом деле многие технологии не позволяют заменить тот же свинец ни на что другое — устройство просто не будет работать или быстро выйдет из строя. Поэтому большая часть «экозаявлений» — это, по сути, отвлекающий маневр.

Dell перестала использовать поливинилхлорид? Зато огнеупорные корпуса их ноутбуков сделаны из материала, пыль которого вызывает аллергию у 20% людей. MSI смогла полностью избавиться от кадмия? Зато в ее продуктах появилась ртуть. Нашумевший экотелефон Nokia 3110 Evolve состоит из перерабатываемых материалов «всего-то» наполовину — зато в нем есть убойная доля поливинилхлорида.

Масла в огонь постоянно подливают сообщества защитников окружающей среды во главе с Гринписом. Эти ребята провели уже не одну акцию протеста, призывая отказаться от токсичных субстанций в электронике. Но, как ни странно, самым действенным методом воздействия на мировые корпорации стал постоянно обновляемый график самых «зеленых» производителей на сайте Гринписа ( www.greenpeace.org ): после его публикации в мае 2007 года продажи «зеленого аутсайдера», компании Apple, в США резко упали на 12%. Правда, интерес покупателей к экологичной технике схлынул почти так же быстро, как и появился, но многие компании стали прикладывать больше усилий, чтобы не повторить судьбу «надкушенного яблока».

В феврале 2003 года озабоченные проблемой европейские власти приняли директиву, известную как RoHS (Restriction of Hazardous Substances). Прописанные в RoHS законы вступили в силу 1 июля 2006 года — по новым правилам вся ввозимая на территорию Европейского союза электроника не должна содержать шести самых токсичных субстанций. В список запрещенных материалов вошли свинец, ртуть, кадмий, шестивалентный хром, полибромированные бифенилы и полибромированный дифенил.

Конечно, наложить полный запрет на эти вещества Еврокомиссия не смогла — выполнить такое требование в данный момент просто технически невозможно. Так что пришлось идти на компромисс: в итоге в каждом однородном элементе электронного устройства, ввозимом в Евросоюз, может содержаться не более 0,1% запрещенного материала (кроме кадмия, его должно быть не более 0,01%). При этом под однородным элементом понимается единый миниатюрный образец в конструкции устройства. Чтобы было понятней, представьте малюсенький переключатель на материнской плате — он состоит из корпуса, контактов, рычага, пружины и так далее. Так вот, под однородным элементом понимается каждый из компонентов такого вот переключателя. Вообразите, насколько тяжело проверять весь ввозимый товар на соответствие RoHS. И тем не менее сегодня на мировом рынке присутствуют миллионы электронных устройств с логотипом RoHS на коробках.

Впроголодь, но за идею!

Избавление от вредных примесей и тяжелых металлов идет полным ходом, свалки заполняются железками, остается воплотить в жизнь третью часть концепции «зеленых» вычислений — оптимизировать энергопотребление компьютеров. И по сравнению с этой задачей две предыдущие — детские игры.

Об энергосбережении производители комплектующих задумались уже довольно давно, и даже успели неплохо обкатать технологии на мобильных компьютерах — там-то экономия вообще на первом месте. У компании AMD подобная «экологичная» технология называется Cool ‘n’ Quiet , и с процессором она умеет вытворять настоящие чудеса: в зависимости от нагрузки ЦП изменяет частоту и напряжение отдельных ядер, полностью отключает неиспользуемые блоки (например, кэш-память L2) и автоматически перегружает данные из отключенного L2-кэша в общий для всех ядер L3-кэш. У Intel аналогичная система называется SpeedStep — появилась она годом раньше, но управляет процессором куда менее тонко.

В последнее время к производителям ЦП присоединились разработчики жестких дисков — второго по важности компонента компьютера с повышенным энергоаппетитом. Компании Western Digital и Samsung активно продвигают «зеленые» линейки винчестеров Caviar Green и EcoGreen. Носители действительно потребляют меньше энергии — терабайтная модель Western Digital WD10EACS утягивает порядка 12 Вт под нагрузкой, тогда как конкуренту Hitachi требуется 18 Вт. За счет чего такая экономия? Все довольно просто — эти диски работают на скорости 5400 оборотов в минуту (против 7200 у стандартных моделей). Кстати, Samsung об этом честно говорит в спецификациях на сайте, а вот Western Digital предпочла о такой мелочи тактично умолчать. В целом пониженная скорость вращения шпинделя — не такой уж критичный показатель, ведь «зеленые» винчестеры предназначены в основном для складирования разнообразной информации. Но мало кто согласится потерять 30% производительности ради «какой-то там помощи природе».

Современные видеокарты, особенно мощные модели для игроков, потребляют куда больше энергии, чем любой центральный процессор. Например, для конфигураций с ATI Radeon HD 4870 X2 рекомендуют блок питания аж на 600 Вт (!). Производственные партнеры ATI и NVIDIA стараются доработать видеокарты самостоятельно — они изменяют дизайн печатной платы, улучшают систему подачи питания, регулируют частоты. На рынке уже доступны экономичные модели Galaxy GeForce 9800 GT Low Power , Albatron Radeon HD 4830 Green и другие. Оптимизированные видеокарты избавляются от дополнительных разъемов питания, получают новые малошумные системы охлаждения.

С недавних пор и сами разработчики графических чипов стараются как-то урезать аппетиты своих детищ. К примеру, режимы обработки 2D и 3D теперь отделены друг от друга — во время несложных операций (таких как просчет интерфейса операционной системы) видеокарта будет работать на пониженной частоте и есть меньше электричества. Стоит же запустить игру, и встроенная прошивка автоматически переключит графический чип и память на более высокие частоты, изменит подаваемое питание.

В свое время ATI и NVIDIA пытались продвинуть гибридную концепцию — задействовать интегрированный в материнскую плату графический чип для простейших операций и переключаться на отдельную видеокарту для обработки игр (Hybrid Crossfire и Hybrid SLI соответственно), но… Microsoft не захотела поддержать технологию из-за того, что «системы с гибридной графикой могут быть нестабильными». В итоге Windows 7 создавалась без их учета.

В последнее время на рынке появилась и «непрожорливая» оперативная память — ее делает компания Kingston. Плашки с пометкой Low Voltage потребляют гораздо меньше энергии, но поскольку работают они на низких частотах, то поддерживает их пока весьма ограниченное количество материнских плат.

Энергосбережение добралось и до мониторов — многие производители анонсировали энергосберегающие модели. Дальше других продвинулась компания Eizo с линейкой дисплеев EcoView. В переднюю панель ее флагмана, монитора EV2303W , встроен датчик присутствия, который незаметно следит за пользователем. Стоит встать с кресла и уйти из поля видимости датчика, как экран потухнет. Сенсор освещенности определяет количество света в комнате и автоматически подстраивает яркость экрана. В выключенном состоянии EV2303W потребляет всего 0,7 Вт энергии (это в среднем на 40% ниже моделей конкурентов). Компания NEC , в свою очередь, представила монитор MultiSync E222W — устройство потребляет на 50% меньше энергии, а при его производстве используется вдвое меньше ртути по сравнению с другими моделями.

Кормилец компьютера

Но самая большая энергопроблема, конечно, с блоками питания. До сих пор ни один из них не может похвастаться высокой эффективностью работы — при преобразовании переменного тока из электрической сети в постоянный ток компьютера энергия расходуется впустую и рассеивается в виде тепла. Средний показатель по рынку еще год назад составлял 70-75% КПД.

В 2004 году на конференции ACEEE Market Transformation Symposium была представлена концепция 80 PLUS. По новым правилам блоки питания должны были выдавать не менее 80% эффективности при 20, 50 и 100%-ной нагрузке. Для дополнительного давления на производителей спецификации 80 PLUS были включены в энергетический стандарт Energy Star 4.0 (специализированные нормы энергопотребления для компьютерных компонентов). Производителям БП ничего не оставалось, кроме как принять новые правила, и к сегодняшнему дню на рынке уже есть более 200 моделей БП с поддержкой стандарта.

При этом останавливаться на достигнутом никто не собирается: в первом квартале 2008 года разработчики 80 PLUS представили три новых уровня стандарта — 80 PLUS Bronze (эффективность 82-85%), 80 PLUS Silver (85-88%) и 80 PLUS Gold (87-90%). Спецификации 80 PLUS Bronze вошли в обязательные условия соответствия стандарту Energy Star 5.0. До верхней планки Gold пока не добрался ни один из инженерных образцов разрабатываемых БП.

Из всего этого вполне можно собрать не очень дорогой «зеленый» компьютер. При этом электричества он в среднем будет тратить на 30-35% меньше, чем компьютеры всех других цветов радуги, аллергии и прочих болезней не вызовет и на экологию планеты повлияет значительно меньше. Ну а поскольку сегодня экотехнологии внедряют только в самые современные продукты — и производительность такой системы будет достаточно высокой. О том, как, из чего и за какие деньги можно собрать свой собственный «зеленый» компьютер, читайте на следующей странице.

Спасти планету

Экобум охватил уже всю планету — уже даже на Кубе проходят митинги в поддержку Green Computing. К 2012 году Европарламент планирует разработать новые нормы содержания вредных веществ в компьютерных комплектующих, которые заменят RoHS, еще через два года в США вступает в силу свежий закон об обороте электроники, а в России, наконец, достроится первый завод по переработке техноотходов. Строят его под Екатеринбургом, и в это дело уже вложились практически все крупные акулы IT-индустрии, от MSI до FSP.

А вообще, как ни странно, пока что самые действенные экологические меры, предпринятые различными производителями техники, касаются упаковки их товаров. К примеру, компания Nokia с 2006 года в массовом порядке перешла на выпуск более компактных коробок для своих телефонов (объем снизился наполовину), а Kingston и Gigabyte стали делать упаковки только из переработанного картона. Интересно, что это сказывается не только на экологичности самих коробок (на них требуется меньше бумаги), но и на логистических издержках: одно грузовое место занимает большее количество аппаратов, снижаются расходы на перевозки — соответственно, меньше сжигается и горючего. Дешево и сердито.

На грани безумия

В ответ на очередное воззвание Гринписа начать, наконец, делать компьютеры из переработанных или экологически чистых материалов многие дизайнеры разродились целым ворохом оригинальных идей.

Британский дизайнер Ширли А. Робертс предлагает делать компьютеры из картона и показывает концепт Disposable Computer , китаец Ли Чань представляет еще более сумасшедший концепт Felt Like Home , где корпус компьютера сделан из разлагающейся органической шерсти (вместо пластика и металла), австралийская дизайнерская студия Liberty Bells придумывает «дышащие» корпуса из дерева и тканей. Компания ASUS делает ноутбук Bamboo в бамбуковом корпусе (разумеется, бамбук используется только специально выращенный), компания Konoos придумывает к нему внешнюю бамбуковую клавиатуру Konoos Bambook , маленькая гордая дизайнерская студия Gribby вяжет компьютерные мыши Kukubu с глазами-пуговками…