Här svalnar

Trots att it-världen växer lavinartat har energiförbrukningen minskat under de senaste fem åren, enligt en svensk studie. Men det handlar fortfarande om stora mängder energi – och det finns mycket kvar att göra för att hitta energisnålare lösningar.

I utkanten av Luleå ligger Facebooks två gigantiska datorhallar. På en yta motsvarande åtta fotbollsplaner står tiotusentals servrar som har hand om trafiken när användarna i Europa kollar de senaste uppdateringarna och lägger ut bilder och filmer på det sociala nätverket.

Enligt Facebooks egna uppgifter förbrukade hallarna 187 000 megawattimmar under 2015, lika mycket som 7 500 eluppvärmda villor.

Den här typen av gigantiska datorhallar ökar i antal runt om i världen med it-jättar som Google, Microsoft och Amazon i spetsen. Utbyggnaden drivs av att allt fler företag lägger sina tjänster på internet i det så kallade molnet. Tillgången på förnybar el och kallt klimat har gjort Norden attraktivt. Facebook är inte det enda företag som placerat sina datorer här. Google har förvandlat ett före detta pappersbruk i Finland till datorhall, och i Danmark bygger Apple ett jättecenter i Viborg.

På grund av sin skala är det lätt att peka ut dem som energislukare. Men enligt en rapport från det amerikanska energidepartementet som kom i somras bidrar de till att minska den totala energiförbrukningen från it.

I rapporten konstaterar forskarna att den totala energiförbrukningen från datorhallar i USA inte har ökat nämnvärt sedan 2010. Från att ha stigit brant från internets barndom på 1990-talet har kurvan planat ut, en trend som väntas hålla i sig under de närmaste åren.

En viktig orsak till detta är de nya stora datorhallarna i ”hyperskala”, där hårdvaran kan utnyttjas mycket mer effektivt. Samtidigt går en högre andel av den instoppade energin till att driva datorerna tack vare effektiva kylsystem.

– En server gör samma jobb som flera servrar i ett mindre datacenter, och med mycket effektiva drift- och kylsystem

går bara en bråkdel av energin till annat än it. I mindre datacenter ligger den siffran typiskt på 50 procent, säger Arman Shehabi, forskare vid Berkeley Lab, Kalifornien, och en av huvudförfattarna till rapporten.

För tio år sedan kom flera rapporter som pekade ut it-sektorn som ett stort miljöhot. Analysföretaget Gartner räknade till exempel ut att it stod för lika stora koldioxidutsläpp som flyget. Sedan dess har datamängderna ökat exponentiellt. Det amerikanska it-företaget Cisco, som tillverkar och säljer nätverksutrustning, talar om zettabyte-eran. I slutet av 2016 passerade internettrafiken en zettabyte – där zetta står för en etta följd av 21 nollor. Och kurvorna fortsätter att peka uppåt.

Till 2020 kommer ytterligare en miljard människor på jorden att börja använda internet. Dessutom väntas drygt 26 miljarder prylar vara uppkopplade. Hur går det då med energiförbrukningen?

– Alla tror att den bara ökar och ökar linjärt med datautvecklingen, säger Dag Lundén, miljöchef på Telia i Sverige.

Tillsammans med Jens Malmodin, hållbarhetsforskare på Ericsson, har Dag Lundén gjort flera studier av hur mycket energi som it- och mediesektorn gör av med i Sverige.

I den senaste studien har de tagit ett helhetsgrepp och beräknat hur mycket energi som går åt i Sverige inklusive tillverkning, användning och återvinning. Här ingår till exempel mobiltelefoner, nätutrustning, datorer hemma och i datacenter, tv-apparater och annan it-utrustning.

När de såg resultatet blev de förvånade. Trots att it-användningen fortsätter att öka så minskar den totala energiförbrukningen.

– Det är en ny trend. För första gången ser vi att datavolymen och energiförbrukningskurvorna inte längre följs åt, utan har frikopplats från varandra, säger Jens Malmodin.

tudien som de gjort på Centre for sustainable communication vid Kungliga tekniska högskolan, KTH, i Stockholm, fick många att höja på ögonbrynen när den presenterades i höstas.

Trendbrottet, som kom 2010, beror framför allt på mindre och energisnålare skärmar. När mobiler och läsplattor ersätter stationära datorer och tv-apparater går det åt mindre energi, både när apparaterna tillverkas och när de används.

Även i näten minskar energibehovet när gammal utrustning byts ut mot ny.

– När vi till exempel fasar ut äldre telefonväxlar (AXE) så minskar vi samtidigt energibehovet med 25 procent, säger Dag Lundén.

Han och Jens Malmodin vill nu gå vidare och göra en större, global studie. – Sverige ligger långt fram i it-utvecklingen, men vi tror att samma trend kan ses även globalt. Se bara på hur många utvecklingsländer som hoppar direkt till den nya tekniken, säger Jens Malmodin.

Men även om kurvorna vänder nedåt finns det fortfarande mycket kvar att göra. Inte långt från Facebook i Luleå har forskningsinstitutet Sics North Swedish ICT i samarbete med Luleå tekniska universitet byggt ett testdatacenter för att bland annat utveckla nya sätt att kyla hallarna.

– En idé är att minska behovet av fläktar genom att placera servrarna kring en hög skorsten, som då skulle ge ett självdrag, säger Tor Björn Minde, chef för Sics North. Facebook använder fläktar för att suga in kall utomhusluft som får blåsa förbi de varma processorerna. En del av den varma luften återanvänds för att få rätt temperatur på insugsluften. Resten släpps ut.

Det finns exempel på att spillvärmen tas till vara. På Parallelldatorcentrum vid KTH går till exempel överskottsvärmen från superdatorn in i högskolans allmänna värmesystem. I Stockholm finns flera exempel på datorhallar som återanvänder värme i fjärrvärmenätet, som annars hade fläktats bort.

I Boden har man undersökt möjligheterna att använda spillvärmen från ett datacenter på orten för växthusodling.

– stället för att elda för kråkorna är idén att till exempel odla blommor på våren, grönsaker på sommaren och svamp övrig tid på året, säger projektledaren Marcus Sandberg vid Luleå tekniska universitet.

projektet ska forskarna bygga datormodeller för olika sätt att utforma växthuset och värmeöverföringen. Svårigheterna är, enligt Marcus Sandberg, att hitta sätt för att fånga upp stora luftvolymer som håller cirka 30 grader och transportera dem till växthuset.

Men kan inte själva datorn jobba mer effektivt? Det är en fråga som David Black- Schaffer, docent på avdelningen för informationsteknik vid Uppsala universitet, ägnar sig åt. Innan han flyttade till Sverige med sin svenska fru jobbade han på Apple i Silicon Valley. Han säger att alla de stora it-företagen har energieffektivitet i fokus.

–Det är fråga nummer ett och en förutsättning för att datorerna ska kunna fortsätta att bli snabbare och snabbare.

På hans avdelning jobbar forskarna med att bygga effektivare hårdvara i form av minnen och processorer, men också med att hjälpa programmerare att skriva energieffektiv kod. Det kan handla om automatiska verktyg som avlastar programmeraren genom att optimera koden i efterhand. Programmen kan till exempel delas upp i olika delar så att hårdvaran utnyttjas så effektivt som möjligt. Problemet är att it-systemen blir alltmer komplexa. I början av 2000-talet hade kretsarna på chippen krympt så mycket och elektronerna rörde sig så snabbt att det inte längre gick att öka takten. Chippen blev så varma att det inte lönade sig att försöka kyla ner dem.

Lösningen blev att dela upp processorerna i flera separata delar – kärnor. Med tiden har processorerna dessutom blivit mer specialiserade. Då är det avgörande att kunna matcha programkoden med rätt processor.

– Om man kör ett program på fel processor kan det gå åt tio gånger mer energi. Resultatet blir då att batteriet tar slut snabbare i mobilen eller att programmen inte går så snabbt som man vill, säger David Black- Schaffer. l

1950-TALETS KÄRNFAMILJ

Mannen arbetar och kvinnan är ofta hemmafru.

FAMILJENS ” UPPLÖSNING”

Den kvinnliga frigörelsen tar fart. Kvinnorna arbetar alltmer och blir ekomiskt självständiga, vilket bidrar till fler skilsmässor.

et brukar sägas att kärnfamiljen är död. I stället får vi regnbågsfamiljer, ökande antal ensamhushåll och fler skilsmässor. Nyligen startades tankesmedjan ”Familjen först” för att värna den hotade familjen. Men om man ska tro sociologen och välfärdsforskaren Gøsta Esping-andersen, en av världens ledande auktoriteter inom detta område, kommer tankesmedjan att slå in öppna dörrar. Han menar att vi nu ser allt tydligare tecken på kärnfamiljens återkomst, framför allt i Nordeuropa under 2000-talet.

Han har utvecklat sina forskningsresultat i boken Families in the 21st century. Dagens utveckling är, menar han, lika revolutionerande som oförutsedd.

– Det är en helt oväntad utveckling – en överraskning för så gott som alla demografer, säger Gøsta Esping-andersen. Vi forskare förvånades även av de sjunkande födelsetalen under slutet av 1900-talet. Men så mycket data har nu samlats – och det verkar som om familjen blir starkare igen.

Under de sista decennierna av 1900-talet fanns i västvärlden ett mönster som gick ut på ett senarelagt barnafödande, flyktigare relationer och allt färre barn – allt kombinerat med en värderingsförändring mot en mer individualistisk och tolerant livsstil som undergräver kärnfamiljer. I Sverige ökade till exempel sannolikheten för skilsmässa med 50 procent under 1970- och 80-talen. Barnafödandet i de skandinaviska länderna sjönk från 2,6 barn per kvinna 1965 till 1,6 år 1985. Denna förändring brukar kallas den andra demografiska transitionen, och sågs som en trend som skulle dominera och växa sig allt starkare. Men egentligen, påpekar Gøsta Esping-andersen, har de gamla familjevärderingarna aldrig ifrågasatts.

– De allra flesta vill ha två barn, säger han. Detta är en mycket stabil norm. Siffrorna har legat rätt konstant ända sedan de studier som gjordes på 1940-talet. Nu har barnafödandet i norra Europa åter börja närma sig dessa siffror. Många önskar sig också stabila relationer, även om det inte alltid blir så. Men också i det avseendet får fler som de vill.

I de flesta europeiska länder där man undersökt barnpreferenser önskar sig både män och kvinnor allra helst två barn. Ytterst få (i Sverige 2 procent) vill inte ha barn alls, och mindre grupper vill ha ett barn (i Sverige 2 procent) eller tre eller ännu fler barn (i Sverige 29 procent).

Även giftermålen blir fler. I Sverige har antalet ökat med över 60 procent sedan slutet av 1990-talet. Samtidigt har skilsmässorna minskat något. Gøsta Esping-andersen ser denna utveckling som goda nyheter, eftersom allt fler helt enkelt uppnår vad de eftersträvar.

– Vi har alltså stora samhällsvinster genom familjens återkomst, säger han.

østa Esping-andersen är inte ensam om att ha upptäckt familjetrenden. Redan 2013 rapporterade SCB att ”kärnfamiljen vinner mark”. Deras data visade att barnfamiljerna har blivit stabilare. Till exempel: Allt färre barn föds med halvsyskon. Sedan år 2000 har andelen barn som föds med ett eller fler halvsyskon sjunkit från 20 till 15 procent.

Även andelen barn som upplevt en separation under det senaste året har sakta sjunkit under 2000-talet.

Andelen kvinnor och män som får barn med en ny partner minskar också, långsamt men stadigt. Den låg på drygt 10 procent år 2000, men har sakta sjunkit till omkring 8 procent i början av 2010-talet, vilket innebär en minskning med mer än en femtedel på ett decennium. Ju högre utbildning föräldrarna har, desto mindre sannolikt är det att de separerar, och under 2000-talet har andelen par med eftergymnasial utbildning ökat i Sverige.

Samtidigt har föräldrarnas ålder vid barnafödandet ökat

Att ha två barn är normen, enligt de data som finns sedan 1940-talet.