Nova solução para e

baranozdemir/iStock

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Em outubro de 2022, a Interesting Engineering informou que o fórum internacional de resíduos de equipamentos elétricos e eletrónicos (REEE) estimou que 5,3 mil milhões de telemóveis iriam para aterros só em 2022. Esta é uma quantidade incrível de resíduos que muitas vezes é tóxica.

Agora, pesquisadores da Escola de Engenharia Jacobs da Universidade da Califórnia em San Diego estão tentando fazer algo a respeito. A estudante de doutorado e primeira autora Jennifer Switzer, junto com seus coautores, professores de Ciência da Computação e Engenharia (CSE), Ryan Kastner e Pat Pannuto, e o estudante de doutorado Gabriel Marcano, criaram um método inovador para lidar com telefones celulares e outros resíduos eletrônicos.

Isto é de acordo com um comunicado de imprensa da instituição publicado na semana passada.

“É necessária uma quantidade espetacular de energia para fabricar tecnologia informática moderna e de alto desempenho. O artigo explora como tornar a computação mais sustentável, encontrando novos usos para dispositivos que a sociedade já pagou o custo do carbono para fabricar”, disse Pannuto.

Os autores argumentam que as opções tradicionais de reciclagem consomem muita energia, causam muita poluição e não reutilizam o corpo principal do telefone. Portanto, os pesquisadores oferecem uma opção mais ecológica.

O plano deles: reimplantar os dispositivos descartados como processadores funcionais. “A abordagem deles evita um processo de fabricação intensivo em carbono, ao mesmo tempo que aproveita os 75% não gastos da vida útil de um processador de smartphone”, afirma o comunicado à imprensa.

O novo estudo leva em consideração a “praticidade e os benefícios ambientais da reutilização de processadores para aplicações não destinadas ao consumidor”. Mais especificamente, os investigadores dão nova vida a antigos processadores desperdiçados como cloudlets para microsserviços para websites de redes sociais e como sensores de monitorização da vida selvagem.

Isso é especialmente útil considerando que os processadores de smartphones têm, em média, uma vida útil de mais de 10 anos após serem descartados e muitas vezes são aposentados após usarem apenas 25% de sua vida útil funcional.

Para avaliar os seus esforços, os investigadores conceberam uma nova métrica; a Intensidade de Carbono Computacional (CCI), que avalia e compara o verdadeiro impacto da vida útil da computação de um dispositivo específico.

Depois de aplicar esta nova métrica a servidores, portáteis e smartphones antigos, a equipa descobriu que os smartphones ofereciam o melhor potencial de redução do impacto de carbono devido à sua vasta gama de componentes valiosos. Esses componentes fornecem aos processadores reaproveitados uma fonte de alimentação robusta, hardware de rede valioso e muitas utilidades restantes para serem usadas.

“Para dispositivos com vida útil mais curta, como smartphones, 80% ou mais da pegada de carbono vitalícia vem da energia gasta para fabricar o dispositivo, e não da energia que ele usou enquanto funcionava”, disse Pannuto. “Quantos telefones, laptops e desktops antigos estão acumulando poeira? Vamos ver se conseguimos encontrar uma segunda vida útil para eles!”

A pesquisa está chamando a atenção por seu potencial para lidar com um problema significativo de longa data. Os autores já receberam o Distinguished Paper Award na conferência Architectural Support for Programming Languages ​​and Operating Systems (ASPLOS) de 2023 e seu trabalho foi baixado mais de 50.000 vezes, um número recorde nos 28 anos de história da conferência.

Considerando o problema crescente do lixo eletrónico, o novo estudo dos investigadores não poderia vir em melhor altura, uma vez que a reciclagem simplesmente não está a dar margem de manobra suficiente para resolver o problema.

Resumo do estudo:

1,5 bilhão de smartphones são vendidos anualmente e a maioria é desativada menos de dois anos depois. A maioria desses smartphones indesejados não são descartados nem reciclados, mas definham em gavetas e unidades de armazenamento de lixo. Este estoque computacional representa um potencial desperdiçado substancial: os smartphones modernos têm processadores cada vez mais eficientes e com melhor desempenho energético, amplas capacidades de rede e fontes de alimentação integradas confiáveis. Este projeto estuda a capacidade de transformar esses smartphones indesejados em “computadores de ferro-velho”. Os computadores de sucata aumentam a capacidade computacional global, prolongando a vida útil dos dispositivos, e economizam carbono ao substituir a fabricação de novos dispositivos. Mostramos que as capacidades de smartphones com uma década de existência estão dentro daquelas exigidas pelos modernos microsserviços em nuvem e discutimos como combinar telefones para executar tarefas cada vez mais complexas. Descrevemos como as atuais métricas focadas na operação não capturam os custos reais de carbono da computação. Para resolver isso, propomos a Intensidade de Carbono Computacional – uma métrica de desempenho que equilibra o serviço contínuo de dispositivos mais antigos com as melhorias superlineares no tempo de execução das máquinas mais novas. Usamos essa métrica para redefinir a vida útil do dispositivo em termos de eficiência de carbono. Desenvolvemos um cloudlet de telefones Pixel 3A reutilizados e analisamos os benefícios de carbono da implantação de grandes aplicativos baseados em microsserviços de ponta a ponta nesses smartphones. Por fim, descrevemos arquiteturas de sistemas e desafios associados para escalar para cloudlets com centenas e milhares de smartphones