Современная информационная сфера демонстрирует стремительное развитие, охватывая все области экономики, от промышленного производства до здравоохранения. Этот прогресс, сопровождается увеличением потребления электричества и формированием электронных отходов. В условиях обостряющихся экологических вызовов особую актуальность обретает концепция «зеленого IT», обеспечивающая устойчивое развитие цифровой среды. В данной статье анализируются основные факторы, определяющие углеродный след ИТ-отрасли, методы оптимизации энергопотребления в центрах обработки данных, организация утилизации электронных отходов, а также рассматриваются перспективы «зеленого» ПО. Отдельное внимание уделено опыту России в применении экологически ориентированных ИТ-решений.

Ключевые слова: Green IT, устойчивое развитие, PUE, e-waste, дата-центр, энергоэффективность, программное обеспечение.

Актуальность

Цифровое преобразование общества испытывает острую нужду в расширении вычислительных ресурсов и всей цифровой инфраструктуры. Аналитические данные свидетельствуют, что центры обработки данных (ЦОД) уже потребляют порядка 3 % мировой выработки электроэнергии, и данная доля демонстрирует тенденцию к увеличению [1]. В России же, в свою очередь, только недавно были предприняты конкретные шаги, направленные на повышение энергоэффективности ИТ-инфраструктуры.

Вместе с тем увеличивается количество электронных отходов — смартфоны, компьютеры, мониторы быстро становятся ненужными, но переработка подобного мусора пока находится на относительно низком уровне.

Проблема исследования

Несмотря на неоспоримую роль цифровых технологий, нельзя отрицать, что именно IT-сфера вносит существенный вклад в выбросы углекислого газа. Основные «виновники» — это колоссальное энергопотребление центров обработки данных и, как следствие, рост объёма электронного мусора. Вдобавок, ощущается нехватка повсеместного внедрения «зелёных» методик разработки программного обеспечения.

Цель — анализ ключевых экологических вызовов, с которыми сталкивается ИТ-отрасль, а также систематизация существующих методик их преодоления в рамках концепции Green IT.

Задачи

1. Провести анализ потребления электроэнергии центрами обработки данных в России.
2. Проанализировать текущую ситуацию с электронными отходами и степень их переработки.
3. Изучить и оценить различные методы и подходы к оптимизации энергопотребления в ИТ-инфраструктуре.
4. Исследовать принципы устойчивого программного обеспечения.

Методы исследования

Применялся анализ научных публикаций, отраслевых отчётов, сведений российских фирм (Selectel, Яндекс), новостей Ведомостей и статистики РЭО. Кроме того, использовались способы синтеза и классификации.

1. Основные источники углеродного следа в ИТ

1.1. Дата-центры

Дата-центры — основа современной цифровой жизни. Без них невозможна работа облачных сервисов, хранение больших объемов данных, обработка ИИ-запросов. Проблема в том, что они потребляют огромное количество энергии.

Эффективность использования электроэнергии в дата-центрах оценивается показателем PUE (Power Usage Effectiveness). В российских ЦОДах средний PUE достигает до 1,6–1,7, что свидетельствует о неоптимальной работе систем охлаждения [1]. Для сравнения: мировой эталон — 1,2. Это означает, что наши дата-центры потребляют на 30–40 % больше энергии при аналогичных задачах.

1.2. Электронные отходы

По данным Российского экологического оператора (РЭО), в 2023 году в России сформировалось свыше 1,6 миллиона тонн электронных отходов — старые компьютеры, телевизоры и иная техника [3]. Перерабатывается лишь 15–20 % от этого объёма, остальное попадает на полигоны или скапливается в жилых помещениях.

Серьезные трудности связаны со сбора и сортировкой: техника состоит из разнообразных материалов. В стране насчитывается примерно 1400 действующих пунктов приема электронных отходов, однако в ряде регионов они полностью отсутствуют [3].

Ситуацию усложняет стратегия «запланированного устаревания», при которой устройства быстро выводятся из эксплуатации из-за прекращения выпуска обновлений и оказания технической поддержки, несмотря на функциональную пригодность.

С 2023 года в России действует обязательное требование, согласно которому не менее 85 % массы устройств должно быть направлено на переработку [4]. Реализация этой цели невозможна без проведения информационно-просветительской работы и внедрения мер стимулирования. Необходимо создание комплексной системы утилизации и поддержка «зеленого» предпринимательства.

2. Энергоэффективность ИТ-инфраструктуры

2.1. Современные подходы

Современные ЦОДы внедряют free cooling — охлаждение наружным воздухом. Компания Selectel применяет подобные решения в северных регионах, что дало возможность снизить PUE до 1,15 [1]. Яндекс тоже сообщил об уменьшении PUE до 1,15 за счёт ИИ-управления охлаждением [2].

Дополнительные меры:

— использование ARM-серверов, которые экономичнее x86 [1];

— модульное построение ЦОД — снижение тепловых потерь;

— внедрение ИИ для прогнозирования нагрузок и охлаждения.

2.2. Российский опыт

Selectel демонстрирует открытые данные об успехах в сокращении PUE, переходе к free cooling, а также усовершенствованиям архитектуры своих дата-центров [1]. Яндекс активно обновляет серверные помещения: применяет особенности местного климата, задействует глубокое машинное обучение для контроля воздушных потоков [2].

3. Электронные отходы и их переработка

В Российской Федерации с первого сентября 2023 года введено обязательное требование к утилизации: переработке подлежит не менее 85 % компонентов списанной техники [4]. Данная мера побуждает производителей создавать более экологическую электронику, пригодную к вторичному использованию.

Тем не менее, существуют проблемы: неравномерное распределение пунктов по регионам; отсутствие массовой просветительской деятельности среди пользователей; высокая стоимость качественной утилизации.

4. Зелёное программирование и метрика SCI

4.1 Принципы зелёного программирования

Основные положения, лежащие в основе «зелёного» программирования, сводятся к следующему:

— Оптимизация кода — устранение избыточных циклов, отказ от чрезмерно требовательных фреймворков, продуманное управление памятью и эффективное взаимодействие с базами данных;

— Сведение к минимуму фоновых операций — уменьшение количества фоновых процессов и «долгоиграющих» задач, потребляющих ресурсы даже в отсутствие активного использования;

— Применение кеширования и эффективное взаимодействие с сетью — сокращение объема постоянно передаваемых данных;

— Осведомлённость о «зелёном времени» (carbon-aware computing) — выполнение ресурсоёмких задач в те часы, когда в энергосети выше доля возобновляемых источников (обычно — ночью);

— Контейнеризация и оптимизация CI/CD — минимизация времени и объёма сборки, тестирования и деплоя приложений.

4.2 Российский опыт

В России на текущий момент отсутствуют официально утвержденные стандарты SCI. Однако исследовательские коллективы и высшие учебные заведения, специализирующиеся на информационных технологиях, уже ведут активную работу в данной области. Примеры:

— Университет ИТМО(Санкт-Петербург) в 2024 году запустил студенческий проект, направленный на анализ энергопотребления различных вариаций веб-приложений, разработанных с использованием языков программирования JavaScript и Python;

— Московский физико-технический институт(МФТИ) предлагает курс, посвященный устойчивой разработке программного обеспечения, в рамках которого анализируются алгоритмы сортировки с точки зрения их воздействия на окружающую среду при увеличении нагрузки;

— ТУСУР (Томск) исследует способы интеграции мониторинга SCI в системах CI/CD на базе GitLab.

Более того, российские IT-предприятия, среди которых Яндекс, приступили к обнародованию внутренних показателей, касающихся продуктивности кода и его воздействия на инфраструктурные аспекты. Это может послужить фундаментом для разработки и последующего внедрения отечественного стандарта SCI в перспективе.

Заключение

Современная IT-отрасль оказывает все большее воздействие на экологию, главным образом из-за значительного потребления электроэнергии и увеличения электронных отходов. Одновременно, именно она способна предложить решение для устойчивого развития планеты.

В России уже наблюдаются определенные шаги: активное внедрение фрикулинга, оптимизация работы серверного оборудования, формирование новых стандартов утилизации техники. Опыт Selectel и Яндекса демонстрирует, что устойчивое развитие является реальностью в сфере технологий.

Однако предпринятых мер пока недостаточно, для полноценного внедрения Green IT в России требуются дальнейшие усилия: развитие системы сбора и переработки электронных отходов, стимулирование экологически ориентированных разработок, а также разработка стандартов экологически чистого ПО.

Литература:

1. Как дата-центры снижают негативное воздействие на природу. — Текст: электронный // Selectel: [сайт]. — URL: https://selectel.ru/blog/green-data-centers/ (дата обращения: 13.06.2025).
2. Дата-центры Яндекса нарастили энергопотребление, сохранив PUE. — Текст: электронный // servernews: [сайт]. — URL: https://servernews.ru/1124540 (дата обращения: 04.06.2025).
3. Переработка электроники в России с 2019 года выросла втрое. — Текст: электронный // vedomosti: [сайт]. — URL: https://www.vedomosti.ru/esg/ecology/articles/2023/09/08/994080-pererabotka-elektroniki-v-rossii-s-2019-g-virosla-vtroe (дата обращения: 20.06.2025).
4. Утилизаторов обязали перерабатывать 85 % электронного лома. — Текст: электронный // tass: [сайт]. — URL: https://tass.ru/ekonomika/18633077?utm_source (дата обращения: 08.07.2025).
5. Green Software Foundation и метрика SCI. — Текст: электронный // greensoftware: [сайт]. — URL: https://greensoftware.foundation/ (дата обращения: 29.06.2025).