Nueva solución para e

barañozdemir/iStock

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En octubre de 2022, Interesting Engineering informó que el foro internacional de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE) estimó que 5.300 millones de teléfonos móviles acabarían en vertederos solo en 2022. Se trata de una cantidad increíble de residuos que a menudo son tóxicos.

Ahora, investigadores de la Escuela de Ingeniería Jacobs de la Universidad de California en San Diego están tratando de hacer algo al respecto. La estudiante de doctorado y primera autora Jennifer Switzer, junto con sus coautores, los profesores de Ingeniería y Ciencias de la Computación (CSE), Ryan Kastner y Pat Pannuto, y el estudiante de doctorado Gabriel Marcano, han ideado un método innovador para abordar los teléfonos celulares y otros desechos electrónicos.

Así lo afirma un comunicado de prensa de la institución publicado la semana pasada.

“Se necesita una cantidad espectacular de energía para fabricar tecnología informática moderna y de alto rendimiento. El documento explora cómo hacer que la informática sea más sostenible encontrando nuevos usos para dispositivos que la sociedad ya ha pagado el costo del carbono para fabricarlos”, dijo Pannuto.

Los autores sostienen que las opciones de reciclaje tradicionales consumen mucha energía, causan mucha contaminación y no reutilizan el cuerpo principal del teléfono. Por tanto, los investigadores ofrecen una opción más ecológica.

Su plan: volver a implementar los dispositivos desechados como procesadores que funcionen. "Su enfoque evita un proceso de fabricación intensivo en carbono y al mismo tiempo aprovecha el 75 por ciento no gastado de la vida útil del procesador de un teléfono inteligente", afirma el comunicado de prensa.

El nuevo estudio tiene en cuenta tanto la "practicidad como los beneficios ambientales de reutilizar procesadores para aplicaciones que no son de consumo". Más específicamente, los investigadores dan nueva vida a viejos procesadores desperdiciados como cloudlets para microservicios para sitios web de redes sociales y como sensores de monitoreo de vida silvestre.

Esto es especialmente útil teniendo en cuenta que los procesadores de los teléfonos inteligentes tienen en promedio una vida útil de más de 10 años después de ser desechados y, a menudo, se retiran después de utilizar solo el 25 por ciento de su vida útil.

Para evaluar sus esfuerzos, los investigadores han concebido una nueva métrica; la Intensidad de Carbono Computacional (CCI) que evalúa y compara el verdadero impacto de la computación en la vida útil de un dispositivo específico.

Después de aplicar esta nueva métrica a servidores, computadoras portátiles y teléfonos inteligentes antiguos, el equipo descubrió que los teléfonos inteligentes ofrecían el mejor potencial para reducir el impacto de carbono debido a su amplia gama de componentes valiosos. Estos componentes proporcionan a los procesadores reutilizados una fuente de alimentación robusta, un valioso hardware de red y muchas utilidades aún por utilizar.

"Para dispositivos con una vida útil más corta, como los teléfonos inteligentes, el 80 por ciento o más de la huella de carbono de su vida útil proviene de la energía gastada para fabricar el dispositivo, no de la energía que utilizó mientras estaba en funcionamiento", dijo Pannuto. “¿Cuántos teléfonos, portátiles y ordenadores de sobremesa viejos están acumulando polvo? ¡Veamos si podemos encontrarles una segunda vida útil!

La investigación está atrayendo la atención por su potencial para abordar un problema importante de larga data. Los autores ya recibieron un premio al artículo distinguido en la conferencia Architectural Support for Programming Languages ​​and Operating Systems (ASPLOS) de 2023 y su trabajo se descargó más de 50.000 veces, una cantidad récord en los 28 años de historia de la conferencia.

Teniendo en cuenta el creciente problema de los desechos electrónicos, el nuevo estudio de los investigadores no podría llegar en mejor momento, ya que el reciclaje simplemente no está dejando suficiente margen para abordar el problema.

Resumen del estudio:

Anualmente se venden 1.500 millones de teléfonos inteligentes y la mayoría se retiran de servicio menos de dos años después. La mayoría de estos teléfonos inteligentes no deseados no se desechan ni se reciclan, sino que languidecen en cajones de basura y unidades de almacenamiento. Esta reserva computacional representa un importante potencial desperdiciado: los teléfonos inteligentes modernos tienen procesadores cada vez más eficientes y eficientes desde el punto de vista energético, amplias capacidades de conexión en red y fuentes de alimentación integradas confiables. Este proyecto estudia la capacidad de reutilizar estos teléfonos inteligentes no deseados como "computadoras de chatarra". Las computadoras chatarra aumentan la capacidad informática global al extender la vida útil de los dispositivos y ahorran carbono al reemplazar la fabricación de nuevos dispositivos. Mostramos que las capacidades de los teléfonos inteligentes, incluso con una década de antigüedad, están dentro de las que exigen los microservicios modernos en la nube y analizamos cómo combinar teléfonos para realizar tareas cada vez más complejas. Describimos cómo las métricas actuales centradas en las operaciones no capturan los costos reales de carbono de la computación. Para abordar esto, proponemos la intensidad de carbono computacional, una métrica de rendimiento que equilibra el servicio continuo de dispositivos más antiguos con las mejoras de tiempo de ejecución súper lineal de las máquinas más nuevas. Utilizamos esta métrica para redefinir la vida útil del dispositivo en términos de eficiencia de carbono. Desarrollamos una nube de teléfonos Pixel 3A reutilizados y analizamos los beneficios de carbono de implementar grandes aplicaciones basadas en microservicios de extremo a extremo en estos teléfonos inteligentes. Finalmente, describimos las arquitecturas de sistemas y los desafíos asociados para escalar a cloudlets con cientos y miles de teléfonos inteligentes.