تجاوز إلى المحتوى الرئيسي
تابعنا على تيليجرامانضم

الحوسبة الخضراء

الحوسبة والحياة · المهارات الرقمية

آخر تحديث:

محتويات الموضوع (١٣)

شرح الموضوع

تعرّف مفهوم الحوسبة الخضراء، وبيان أهميتها في الحياة، والإسهام في تطبيقها عمليًا.

نتاجات التعلُّم :

  • أعرّف مفهوم الحوسبة الخضراء.
  • أبيّن أهمية الحوسبة الخضراء وفوائدها ومزاياها.
  • أُسهم في تطبيق الحوسبة الخضراء في حياتي اليومية.

مُنتجات التعلُّم

حاسوبك يهدر الطاقة أكثر مما تظن

فهل يُمكن للتكنولوجيا بأدواتها ووسائلها أن تكون ضارّة أو تُؤثر سلبًا في البيئة؟

مشروعك الريادي: من الفكرة إلى الخطة

تحديد الفكرة الرئيسة للمشروع الريادي الرقمي الذي يتناول القضايا البيئية والاجتماعية المتعلّقة بالحوسبة، ثم إعداد خطة مفصلة للمشروع، تشمل تحديد الأهداف، والأدوات اللازمة، وتوزيع الأدوار، ووضع جدول زمني مفصل لتنظيم جميع الخطوات اللازمة لتنفيذ المشروع بفاعلية.

الحوسبة الخضراء: تعريفها، وأهميتها (⁦Green Computing⁩: ⁦Definition and Importance⁩).

  • الاعتقاد الشائع: أنَّ أجهزة الحاسوب لا تضرُّ بالبيئة، وأنَّها تستهلك كمّيات قليلة من الطاقة.
  • الحقيقة: هذا الاعتقاد غير صحيح؛ فهي قد تلحق ضررًا كبيرًا بالبيئة، وتُضاعف من مشكلة التلوّث البيئي.
  • الأرقام: من بين 250 مليار دولار تُنفق سنويًا على تشغيل أجهزة الحاسوب في العالم، 15% فقط من الطاقة يُستهلك في العمليات الحاسوبية الفعلية.
  • الهدر: تُهدر بقيّة الطاقة أثناء استخدام أجهزة الحاسوب، وتركها في وضع التشغيل.
  • الأثر: هذه الطاقة المُستهلكة تُعدُّ سببًا رئيسًا لانبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون.
  • النتيجة: الطاقة المُدّخرة في أجهزة الحاسوب وعمليات الحوسبة تُؤدّي إلى تلويث البيئة بأطنان من انبعاثات الكربون سنويًا.

فما الذي يُسمّى حوسبة خضراء، وكيف تحدّ من هذا الضرر؟

تعريف الحوسبة الخضراء

  • وتحقيقًا لهذا الهدف؛ تُستخدم أفضل الطرائق والوسائل في تصميم أجهزة الحاسوب والخوادم، وتصنيعها، وإعادة تدويرها؛ ما يُقلّل من آثارها الضارّة بالبيئة.
  • أسماء أخرى: التكنولوجيا الخضراء ⁦(Green IT)⁩، أو التكنولوجيا المستدامة ⁦(Sustainable IT)⁩.

أهمية الحوسبة الخضراء

لماذا نحتاج الحوسبة الخضراء؟

  • تُسهم الحوسبة الخضراء في تقليل استهلاك الطاقة، وتُحدُّ من انتشار النفايات الإلكترونية؛ ما يُفضي إلى خفض التكاليف التشغيلية، وتعزيز مبدأ الاستدامة البيئية.
  • ما تعمله: تحسين كفاءة الطاقة، واستخدام مصادر الطاقة المُتجدّدة، وتدوير النفايات الإلكترونية.
  • هدفها: الحدّ من نَسَب الانبعاثات الكربونية الناجمة عن استخدام تكنولوجيا المعلومات؛ ما يُسهم في حماية البيئة، وإنتاج تكنولوجيا نظيفة ومستدامة وصديقة للبيئة.

عشرة عوامل تحكم عمل الحوسبة الخضراء

يُمكن إجمال العوامل الرئيسة التي تَحكُم عمل الحوسبة الخضراء في ما يأتي:

  • ترشيد الموارد ⁦(Resource Reduction)⁩: تقليل استخدام المواد الخطرة والموارد غير المتجددة، وتعزيز فكرة إعادة التدوير.
  • افتراضية الخوادم ⁦(Virtualization Servers)⁩: استعمال خادم مادي واحد لإدارة أنظمة التشغيل المتعددة وتقليل عدد الخوادم في مراكز البيانات؛ ما يؤدي إلى ترشيد استهلاك الطاقة.
  • الحوسبة السحابية ⁦(Cloud Computing)⁩: استخدام الموارد المشتركة في مراكز البيانات المركزية على السحابة الإلكترونية؛ ما يوفّر كثيرًا من الطاقة مقارنة باستخدام الخوادم الفردية.
  • تصميم مراكز البيانات ⁦(Data Center Design)⁩: تصنيع أنظمة تبريد موفرة للطاقة، وإعداد ترتيبات أفضل للخوادم، وتوزيع الطاقة على نحو يحدُّ من استهلاكها.
  • إدارة النفايات الإلكترونية ⁦(E-waste Management)⁩: التخلُّص الآمن من النفايات الإلكترونية، وإعادة تدويرها؛ ما يحول دون تلويث البيئة بالمكوّنات الخطرة، مثل المعادن الثقيلة.
  • المشتريات المستدامة لتكنولوجيا المعلومات ⁦(Sustainable IT Procurement)⁩: شراء الأنظمة التكنولوجية الصديقة للبيئة، مثل الأجهزة الموفرة للطاقة.
  • العمل عن بُعد، والتعاون الافتراضي ⁦(Telecommuting and Virtual Collaboration)⁩: تقليص عمليات السفر والتنقل؛ ما يُفضي إلى تحجيم البصمة الكربونية وخفضها.
  • كفاءة البرمجيات ⁦(Software Efficiency)⁩: ابتكار حلول برمجية تُستخدم فيها الموارد بأكثر الطرائق فاعلية.
  • دعم مصادر الطاقة المُتجدّدة ⁦(Promotion of Renewable Energy Sources)⁩: استخدام موارد الطاقة المتجددة، والإفادة منها في تشغيل البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات.

ما الذي تفعله أنت لتخفض الطاقة؟

تتعدّد أوجه تطبيق الحوسبة الخضراء، ويُمكن إجمالها في ثلاثة مستويات؛ الأوّل يُمثّله الأفراد، والثاني يُمثّله المجتمع، والثالث تُمثّله المؤسسات والشركات.

  • يُمكن للأفراد الإسهام في تحسين بيئة التكنولوجيا المستدامة عالميًا باتباع الخطوات الآتية:
  • إطفاء الأجهزة غير المستخدمة: فصل الأجهزة عن مصدر التيار الكهربائي بعد الانتهاء من استخدامها؛ للحدّ من استهلاك الطاقة.
  • ضبط الأجهزة على وضع السكون: برمجة الأجهزة على وضع السكون في حال عدم استخدامها مُددًا طويلة؛ ما يُسهم في ترشيد استهلاك الطاقة.
  • ضبط إعدادات الطاقة: اختيار الوضع الموفّر للطاقة في الأجهزة الإلكترونية؛ ما يحول دون استهلاك كثير من الطاقة.
  • استخدام الأجهزة الموفرة للطاقة: يُفضّل شراء الأجهزة التي تحمل ملصق نجمة الطاقة ⁦(Energy Star)⁩، وتستهلك طاقة أقل.
  • إعادة التدوير: التخلُّص من الأجهزة الإلكترونية التالفة بصورة آمنة وصحيحة؛ ما يُقلل من انتشار النفايات الإلكترونية، ويحدُّ من تلوُّث البيئة.
  • التقليل من عمليات الطباعة وإعادة تعبئة أحبارها: يُنصح بالطباعة على وجهي الورقة، وتصغير حجم الخط عند الطباعة؛ ما يُرشّد استهلاك الورق والحبر.
  • إعادة تعبئة الحبر: أفضل من شراء القطعة الخاصة بذلك ⁦(Cartridges)⁩ في تطبيق الحوسبة الخضراء.
  • تخطيط عمليات الشراء: التفكير مليًّا قبل شراء أجهزة الحاسوب والأجهزة الإلكترونية، والتأكّد أنها تُناسب طبيعة الاستخدام، وتفي بالغرض المنشود.

إضاءة

ماذا يستطيع المجتمع أن يفعل؟

  • يُمكن تطبيق الحوسبة الخضراء على مستوى المجتمع باتباع الخطوات الآتية:
  • التوعية والتثقيف: نشر الوعي بأهمية الحوسبة الخضراء وفوائدها؛ ما يُحفّز المجتمع على اتخاذ خطوات فاعلة للحدّ من الآثار التكنولوجية الضارّة بالبيئة.
  • تشجيع السياسات البيئية: دعم الأنظمة والتشريعات التي تُعزّز استخدام التكنولوجيا الصديقة للبيئة، مثل القوانين الضريبية المُحفّزة للشركات التي تنتهج مبادئ الحوسبة الخضراء.
  • التعاون مع المُنظّمات البيئية: تعمل المؤسسات والشركات والدوائر الحكومية والخاصة مع المُنظّمات التي تهتمّ بالبيئة؛ ما يُعزّز الجهود المشتركة لتحقيق أهداف التنمية البيئية المستدامة.

ما دور الشركات والمؤسسات؟

  • يُمكِن للمؤسسات والشركات أنْ تُسهِم في تطبيق الحوسبة الخضراء بالتزام جملة من الإجراءات، أبرزها:
  • تصميم الأجهزة بكفاءة عالية: اعتماد مواصفات خاصة في تصميم أجهزة الحاسوب يُرشّد استهلاك الطاقة، ويضمن عمل الأجهزة مُدَدًا طويلةً.
  • استخدام الطاقة المُتجدِّدة: استعمال مراكز البيانات لمصادر الطاقة المُتجدِّدة يُقلّل الاعتماد على الوَقود الأحفوري، ويخفض نِسَب الانبعاثات الكربونية.
  • إدارة النفايات الإلكترونية: سَنِّ تشريعات تُعزِّز إعادة تدوير الأجهزة الإلكترونية، وإتلافها بصورة صحيحة، واستخدام المواد الخام المستدامة والقابلة لإعادة التدوير.
  • افتراضية الخوادم: تخصيص خوادم افتراضية مُتعدِّدة لجهاز واحد؛ سعيًا لتقليل استهلاك الطاقة والمساحة.
  • تحسين كفاءة البرمجيات: تطوير برمجيات تستهلك طاقة أقل، وتعمل بكفاءة أكثر، فضلًا عن إطالة عمر الأجهزة؛ لتقليل الحاجة إلى استبدالها المُتكرّر.
  • تصميم مبانٍ خضراء ومستدامة: اعتماد أنظمة حديثة للتدفئة والتبريد والتهوية، تتضمّن استخدام ممرّات باردة أو ممرّات ساخنة بحسب الحاجة.
  • شراء الأجهزة والمعدّات التي تُرشّد استهلاك الطاقة: مثل أجهزة الحاسوب المحمولة ⁦(Laptop)⁩ التي تستهلك طاقة أقل مما تستهلكه الأجهزة المكتبية ⁦(Desktop)⁩.

ما الذي يُعيق تطبيق الحوسبة الخضراء؟

تُواجه الحوسبة الخضراء تحدّيات عديدة تُؤثّر سلبًا في تطبيقها، وتتمثّل أبرزها في ما يأتي:

  • التكلفة العالية: تُحجم بعض الشركات عن انتهاج طريق الحوسبة الخضراء بسبب التكلفة المادية المرتفعة بالنسبة إليها.
  • قد يتطلّب استخدام الأجهزة والتكنولوجيا المُوفّرة للطاقة وجود استثمارات أوّلية ضخمة؛ ما يُمثّل عائقًا أمام الشركات والأفراد.
  • التدريب: يتطلّب تطبيق مبادئ الحوسبة الخضراء تدريب الموظفين على كيفية استخدام التكنولوجيا الخضراء؛ ما يُرهق كاهل بعض المؤسسات والشركات.
  • التحديث المستمر: على المؤسسات والشركات متابعة آخر التحديثات والتقنيات الجديدة في مجال الأجهزة الإلكترونية وأجهزة الحاسوب؛ لضمان ديمومة ترشيد الاستهلاك في الطاقة.
  • نتيجة التحديث: يُحتّم عليها الاستغناء عن الأجهزة القديمة التي لديها، وشراء أجهزة جديدة؛ ما يُمثّل تحدّيًا رئيسًا لها.
  • البنية التحتية: قد تكون البنية التحتية القائمة غير مُلائمة لتطبيق مبادئ الحوسبة الخضراء؛ ما يُحتّم إدخال كثير من التعديلات والتحديثات الإضافية.
  • ثقافة الوعي البيئي: يُعدّ الجهل بأهمية الحوسبة الخضراء أحد أبرز التحدّيات التي تَحُدّ من تطبيق مبادئها.
  • إذ لا تَحفل كثير من المؤسسات والشركات بالمشكلات البيئية (مثل التغيّر المناخي) عند تصنيع الأجهزة أو شرائها.

كيف يطبّق الأردن الحوسبة الخضراء؟

  • يبذل الأردن كثيرًا من الجهود الدؤوبة لتطبيق مبادئ الحوسبة الخضراء في مختلف المؤسسات والوزارات الحكومية، مثل: وزارة الاقتصاد الرقمي والريادة، ووزارة البيئة، ووزارة الطاقة والثروة المعدنية.
  • كذلك تبنّت العديد من الشركات في القطاع الخاص فكرة الحوسبة الخضراء؛ سعيًا لتحسين كفاءة مواردها، وتقليل انبعاثات غاز الكربون، وتوفير الطاقة.
  • مبادرات التوعية: تنظيم حملات توعية تُعرّف الناس بأهمية الحوسبة الخضراء وفوائدها.
  • التشريعات والسياسات: وضع القوانين والتشريعات التي تُعزّز استخدام التكنولوجيا الصديقة للبيئة، وتُحفّز المؤسسات والشركات على تطبيق مبادئ الحوسبة الخضراء.
  • الاستثمار في الطاقة المُتجدّدة: تنفيذ مشروعات الطاقة الشمسية التي تُزوّد مراكز البيانات بحاجتها من الطاقة، وتُخفّف العبء على الشبكة التقليدية للطاقة.
  • التعاون مع الشركات: تحفيز الشركات على تبنّي مبادئ الحوسبة الخضراء بتقديم الحوافز المالية والتقنية لها؛ ما يَحُدّ من تَبِعات البصمة الكربونية.

مخطط طرائق التطبيق على مستوى المؤسسات والشركات (الشكل)

إضاءة

الترميز الأخضر: برمجة تحافظ على البيئة

  • كيف يتمثل ذلك: اعتماد تعليمات برمجية فاعلة تستهلك طاقة أقل، وتحسين استخدام البيانات، وتقليل النفايات الإلكترونية.

أبحث وأشارك:

المواطنة الرقمية

المواطنة الرقمية: عادات صغيرة لحاسوب أخضر

أُراعي ما يأتي بعد دراسة موضوع (الحوسبة الخضراء):

  • الاستخدام المسؤول للتكنولوجيا:
  • أُطفئ الأجهزة الإلكترونية في حال عدم استخدامها، وأُفعّل أوضاع توفير الطاقة فيها (مثل ضبطها على وضع السكون).
  • أُحدّث أنظمة التشغيل والبرامج بانتظام واستمرار؛ لتحسين كفاءة هذه الأجهزة، وتقليل استهلاك الطاقة.
  • أُعيد تدوير الأجهزة الإلكترونية القديمة بصورة صحيحة.
  • أختار الأجهزة المُوفّرة للطاقة، وأشتري منها فقط ما يفي بحاجاتي؛ لتقليل استهلاك الطاقة، والحدّ من الفضلات الإلكترونية.
  • التعليم والتوعية:
  • أُشارك الأصدقاء والعائلة في ما أعرفه من معلومات عن الحوسبة الخضراء.
  • أُثقّف نفسي والآخرين بخصوص التأثير السلبي للتكنولوجيا في البيئة، وكيف يُمكن التقليل من هذا التأثير.
  • الاستخدام الذكي للتكنولوجيا:
  • أُحدّد وقتاً لاستخدام الأجهزة الإلكترونية؛ سعياً لتقليل استهلاك الطاقة.
  • أعتمد الحوسبة السحابية؛ لتقليل الحاجة إلى الأجهزة الفردية القوية.
  • أُشارك في المبادرات والحملات التي تُعزّز الوعي بأهمية الحوسبة الخضراء والاستدامة البيئية.

المرحلة الأولى: التصميم والتخطيط.

  • تحديد فكرة المشروع: اختيار فكرة مشروع ريادي رقمي، تُركّز على أحد الموضوعات التي تتناولها الوحدة، مثل: الحوسبة الخضراء، والنفايات الإلكترونية، والبرمجة الخضراء.
  • بعد ذلك: الاجتماع مع أعضاء الفريق لمناقشة الفكرة، وتحديد الهدف الرئيس للمشروع.
  • وضع خُطّة المشروع: تُكتب باستخدام تطبيقات ⁦(Office)⁩، مثل: ⁦(Microsoft Word)⁩، و⁦(Google Docs)⁩.
  • الأهداف: أي ما نريد تحقيقه من المشروع.
  • الأدوات اللازمة: أي الأجهزة والبرامج التي سنستخدمها في تنفيذ المشروع.
  • الجدول الزمني: أي تخصيص الوقت اللازم لتنفيذ كل مرحلة من مراحل المشروع.
  • توزيع الأدوار: أي تحديد المهام لكل عضو في الفريق.
  • التوثيق: التحقّق من توثيق جميع مراحل المشروع، والاحتفاظ بالملفات اللازمة لاستكمال المراحل اللاحقة.

أُقيِّمُ تعلُّمي

السؤال الأوَّل: أُوضِّح المقصود بالحوسبة الخضراء، وأُبيِّن أهميتها.

السؤال الثاني: ما الإجراءات التي أستطيع تنفيذها وحدي لتطبيق مبدأ الحوسبة الخضراء؟

السؤال الثالث: ما الأمور التي يجب على المجتمع مراعاتها في تبنِّي مبادئ الحوسبة الخضراء؟

السؤال الرابع: أُعلِّل ما يأتي: يُعَدُّ استخدام جهاز الحاسوب المحمول ⁦(Laptop)⁩ أفضل من استخدام جهاز الحاسوب المحمول ⁦(Desktop)⁩ في تطبيق مبدأ الحوسبة الخضراء.

يساعد تصميم ممرَّات باردة أو ممرَّات ساخنة في المؤسسات والمباني على تطبيق مبدأ الحوسبة الخضراء.

أقيّم تعلّمي: مهارات وقيم

أُوظِّف مهارة التواصل الرقمي ومهارة البحث الرقمي في الإجابة عن السُّؤال الآتي: أكتب - بالتعاون مع أفراد مجموعتي - تقريرًا عن دور المؤسسات الحكومية والشركات العامة والخاصة في تطبيق مبدأ الحوسبة الخضراء، وأستعين لذلك بمواقع ذات صلة بالموضوع، بإشراف مُعلّمي / مُعلّمتي.

القيّم والاتجاهات

تعريفات أساسية

الحوسبة الخضراء

الاستخدام البيئي المسؤول لأجهزة الحاسوب والموارد التكنولوجية ذات الصلة، الذي يُحدُّ من التأثير السلبي لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات في البيئة

كفاءة الطاقة ⁦(Energy Efficiency)⁩

يتمثّل ذلك في تصنيع أنظمة تكنولوجيا المعلومات مُوفّرة للطاقة الكهربائية، مثل: الأجهزة الحاصلة على تصنيف نجمة الطاقة ⁦(Energy Star)⁩، ومصادر الطاقة المُتجدّدة، والبرمجيات التي تستهلك قليلًا من الطاقة

ترشيد الموارد ⁦(Resource Reduction)⁩

يتمثّل ذلك في تقليل استخدام المواد الخطرة والموارد غير المتجددة، وتعزيز فكرة إعادة التدوير

افتراضية الخوادم ⁦(Virtualization Servers)⁩

يتمثّل ذلك في استعمال خادم مادي واحد لإدارة أنظمة التشغيل المتعددة واستخدام التجزئة الافتراضية لتشغيل مجموعة متنوعة من التطبيقات على الخادم نفسه وتقليل عدد الخوادم في مراكز البيانات، ما يؤدي إلى ترشيد استهلاك الطاقة

الحوسبة السحابية ⁦(Cloud Computing)⁩

يتمثّل ذلك في استخدام الموارد المشتركة في مراكز البيانات المركزية على السحابة الإلكترونية؛ ما يوفّر كثيرًا من الطاقة مقارنة باستخدام الخوادم الفردية ومراكز البيانات الفعلية

تصميم مراكز البيانات ⁦(Data Center Design)⁩

يتمثّل ذلك في تصنيع أنظمة تبريد موفرة للطاقة، وإعداد ترتيبات أفضل للخوادم، وتوزيع الطاقة على نحو يحدُّ من استهلاكها

إدارة النفايات الإلكترونية ⁦(E-waste Management)⁩

يتمثّل ذلك في التخلُّص الآمن من النفايات الإلكترونية، وإعادة تدويرها؛ ما يحول دون تلويث البيئة بالمكوّنات الخطرة، مثل المعادن الثقيلة

البصمة الكربونية

إجمالي انبعاثات الغازات الدفيئة، وخاصة ثاني أكسيد الكربون ⁦(CO2)⁩، الناتجة عن الأنشطة البشرية بشكل مباشر أو غير مباشر

كفاءة البرمجيات ⁦(Software Efficiency)⁩

يتمثّل ذلك في ابتكار حلول برمجية تُستخدم فيها الموارد بأكثر الطرائق فاعلية

نجمة الطاقة ⁦(Energy Star)⁩

برنامج حكومي أطلقته الولايات المتحدة الأمريكية عام 1992م بوساطة وكالة حماية البيئة ⁦(EPA)⁩ ووزارة الطاقة ⁦(DOE)⁩؛ لتعزيز الكفاءة في استخدام الطاقة، والحدّ من آثارها الضارة بالبيئة

الترميز الأخضر أو البرمجة الخضراء ⁦(Green Coding)⁩

اعتماد التعليمات البرمجية (تُعرف أيضاً باسم البرامج) التي تُسهم في المحافظة على البيئة، ولا تُلحق ضرراً كبيراً بها

معاينة موضوع «الحوسبة الخضراء» من وحدة «الحوسبة والحياة» في مادة المهارات الرقمية. أقسام الشرح: ١٣، التعريفات: ١١.

المصدر: المركز الوطني لتطوير المناهج، الحوسبة الخضراء (ص ١٣٨–١٥١)

موضوعات أخرى في الوحدة

تابع الدراسة