Consumo energetico

Per calcolare il consumo energetico totale dell’intero ciclo di vita di un dispositivo

$$ E= \textcolor{lime}{E_i} + \textcolor{yellow}{E_u} + \textcolor{red}{E_f} $$

• $\textcolor{lime}{E_i}$ energia per la creazione e trasporto del dispositivo. Suddivisa in:

  • $E_p$ energia per la progettazione
  • $E_m$ energia produzione
  • $E_{ti}$ energia del trasporto prima dell’utilizzo

• $\textcolor{yellow}{E_u}$ energia di gestione ed utilizzo

  • Può essere stimato in un anno come:

  $$ E_u = PUE \int_{t=0}^{t=\text{fine vita}} P_u(t)dt \ \backsimeq \ PUE\ \sum_{i\in S} \ \varepsilon _i h_i $$

  • dove:
    • $PUE$ è il PUE medio del sistema.
    • $\varepsilon_i$ potenza oraria media di ciascuna componente del sistema S. [$kW$]
    • $h_i$ ore di funzionamento durante l’anno. [$h$]

• $\textcolor{red} {E_f}$ energia per il fine utilizzo. Suddivisa in:

  • $E_{tf}$ energia trasporto dovuta allo smantellamento
  • $E_r$ energia per lo smaltimento e riciclaggio

$$ E = \textcolor{lime}{(E_p+E_m+E_{ti})}+\textcolor{yellow}{\int {t=0}^{t=\text{fine vita}} P_u(t) dt }+ \textcolor{orange}{(E{tf}+E_r)} $$

Emissioni di $CO_2-eq$

Conoscendo le emissioni medie $\alpha_s$ in $kgCO_2 -eq/kWh$ (purtroppo non sempre disponibili) per l’energia usata in ciascuna fase del ciclo di vita del sistema, è possibile stimare le emissioni complessive.

$$ C= \textcolor{lime}{C_i} + \textcolor{yellow}{C_u} + \textcolor{orange}{C_f} = \\\textcolor{lime}{(\alpha_pE_p + \alpha_m E_m + \alpha_{ti}E_{ti})} +\textcolor{yellow}{\alpha_u \int {t=0}^{t=\text{fine vita}} P_u(t) dt }+ \textcolor{orange}{(\alpha{tf}E_{tf}+\alpha_rE_r)} $$

• Come ultima miglioria si aggiunge $\tau_s$ il costo energetico dovuto al trasporto dell’energia dalla fonte al luogo di produzione, uso o smantellamento del sistema ICT.

$$ C= \textcolor{lime}{\frac{\alpha_i}{\tau_i}E_i}+\textcolor{yellow}{\frac{\alpha_u}{\tau_u}E_u} + \textcolor{orange}{\frac{\alpha_u}{\tau_u}E_u} = \sum_{s\in\{i,u,f\}}\frac{\alpha_s}{\tau_s}E_s $$

• Nei paesi UE il costo energetico del trasporto $\tau \backsimeq 0.95$.

• È possibile fornire una stima più accurata considerando le emissioni specifiche $\alpha_j$ della fonte $j$ quelle possibili dall’insieme $F$ delle fonti, per la porzione $p_{s,j}$ di $E_s$ di tipo $j$ utilizzata in ogni $s$:

  $$ C = \sum_{s\in\{i,u,f\}}\sum_{j\in F}\frac{\alpha_j p_{s,j}}{\tau_{s,j}}E_s $$

Indice di Riciclabilità

Percentuale $p_i$ che indica quanto è riciclabile un componente del sistema ICT. L’indice di Riciclabilità di un sistema equivale a :

$$ R= \frac{\sum_{i\in\overline{S_r} }p_i}{|\overline{S_r}|} $$

• $\overline{S_r}$ insieme delle componenti del sistema che devono essere smaltite.

Potenza assorbita da uno switch

La potenza assorbita da uno switch può essere stimata col modello di Reviring (2012):