由联合国发布了《联合国-2024数字经济报告：打造具有环境可持续性和包容性的数字未来》这篇报告。以下是对该报告的部分摘录，完整内容请获取原文查看。从原材料的开采和数字技术的使用到废物的产生，报 告探讨了该行业环境足迹的性质和规模，而这方面一直鲜 有评估。
数字化继续改变着世界经济和社会，为可持续发展既带来了机遇，也带来了挑战。 前几版《数字经济报告》主要侧重于数字化对包容性发展的影响，以及弥合数字 和数据鸿沟、推动发展中国家创造和获取价值、改善数据和数字平台管理的重 要性。 《2024年数字经济报告》将注意力转向数字化的环境足迹。这个话题正当其时， 甚至可以说已经滞后。在进行数字化转型的同时，原材料消耗、水资源紧张、 气候变化、污染和废物产生等与地球承载极限有关的问题也与日俱增。 由于数字化快速发展，范围不断扩大，了解数字化与环境可持续性之间的关系 变得日益重要。如何管理当前的全球数字化转型，将极大地影响人类的未来和 地球的健康。
数字设备以及信息和通信技术(信通技术)基础设施对环境造成的直接影响贯穿 整个生命周期，包括生产阶段(原材料开采和加工、制造、分销)、使用阶段和 废弃阶段。对自然资源的直接影响(包括对转型所需矿物、能源和水的直接影响) 以及温室气体排放和废物相关污染，构成信通技术行业的“环境足迹”。 不同经济领域对数字技术和服务的使用也会对环境产生间接影响。这些影响不 属于数字化的直接影响；而且既有积极影响，也有消极影响。例如，数字技术可 以帮助提高能源效率，减少各行业的能源需求。数字技术可用于减少运输、建筑、 农业和能源行业的温室气体排放。然而，潜在的益处可能会因“反弹效应”而减 少或被抵消，即数字化可能会增加商品和服务消费，从而对环境产生负面影响。 政策可以极大地改变净影响。
在过去的二十年里，世界所经历的数字化转变在2005年举行信息社会世界峰会 时几乎无人能够预见，这为经济和社会发展创造了新的机遇，也带来了新的挑战。 根据国际电信联盟的数据，互联网用户的数量从2005年的10亿人激增至2023年 的54亿人。2010年至2023年，智能手机的年出货量估计增加了一倍多，从5亿 部增加到约12亿部。 从2001年到2022年，半导体元件的销量翻了两番，而且这一数字还在不断增长。 海底电缆和通信卫星等网络基础设施提供了速度越来越快的连接方式，使更多 的人机能够互联互通。一些市场研究估计，第五代(5G)移动宽带的人口覆盖率 预计将从2021年的25%上升到2028年的85%。
连接速度的提高大大增强了数据生成、收集、存储和分析的能力，这对大数据 分析、人工智能和物联网等新兴技术至关重要。互联网连接对象的数量预计将 从2022年的130亿件增加到2028年的350亿件。 虽然数字技术可用来减缓各种环境问题，但终端设备数量的增加、对数据传输 网络和数据中心的投资以及人工智能和区块链技术等计算密集型数字应用的增 多，也导致环境足迹扩大。在当前基于提取/开采–制造–使用–废弃模式的高 度线性的数字经济生产模式下，这种情况导致对原材料、水和能源的需求更大， 温室气体排放量更高，废弃阶段产生的废物更多。
现有研究表明，数字化生产阶段对环境的综合负面影响最大。其原因在于矿物 和金属生产、所产生的温室气体排放量以及与水相关的影响。以智能手机为例， 约80%的温室气体排放来自生产阶段。 许多人以为数字经济是虚拟无形的，或发生在“云端”，但数字化其实严重依赖 物质世界和原材料。数字设备、硬件和基础设施中包含塑料、玻璃、陶瓷以及 数十种矿物和金属。据估计，制造一台2千克的电脑需要开采800千克的原材料。 数字化所使用的关键矿物和金属包括铝、钴、铜、金、锂、锰、天然石墨、镍、 稀土元素和金属硅，几乎与向低碳经济转变所需的矿物和金属相同。向低碳和 数字技术的转变极大地推动了对这些材料的需求的不断增长。 根据世界银行的评估，为满足不断增长的需求，到2050年，石墨、锂和钴等矿 物的产量可能会增加500%。国际能源署的全球能源和气候模型显示，到2050年， 铂族矿物的消耗量可能比2022年高出120倍。按照如此趋势，在这个资源有限 的星球上，矿物资源可能面临枯竭。
就地理分布而言，全球矿物和金属市场的储藏、开采和加工活动高度集中。例如， 在开采方面，2022年，刚果民主共和国的钴产量占全球产量的68%。澳大利亚 和智利的锂产量占全球产量的77%，加蓬和南非的锰产量占全球产量的59%。 中国的天然石墨产量在全球占比65%，金属硅产量占比78%，稀土元素产量占 比70%。在矿物加工方面，中国也发挥着重要作用，铝、钴和锂矿物加工量占 全球的一半以上，锰和稀土元素矿物加工量约占90%，天然石墨矿物加工量占 比接近100%。 确保关键矿物的供应已经成为战略优先事项，特别是对于那些在向低碳和数字 世界转型所需商品的生产中举足轻重的发达国家和发展中国家而言。一些国家 为确保矿物和金属供应所做的努力可能无意中助长了囤积行为，导致生产设施 过剩。这可能降低流程效率，并给数字经济带来不必要的巨大环境足迹。
某些原材料的战略重要性推动了各国制定新的政策。 随着亚洲特别是中国成为全球电子产品制造中心，邻近中间产品和零部件市场 的优势，促进了矿物加工活动的蓬勃发展。中国正在努力提升人工智能和低碳 技术等战略技术领域的水平，对这些行业的关键矿物的需求也随之增加。近年来， 一些发达国家重新启用了转型所需矿物和相关产业(包括电子产品)方面的产业 政策。一些全球供应链已将重点从“准时制”转向“保障制”。 例如，美利坚合众国总统呼吁确保关键矿物供应链实现本土化，其2022年《通 胀削减法》规定了必须在国内开采、加工或回收的关键矿物的比例。 欧洲联盟在2023年《关键原材料法》中规定了到2030年战略原材料价值链和供 应多样化方面需达到的基准。另外，美国和欧盟都采取了措施，提振本土半导 体制造业。
全球使用数字服务的个人、企业、政府和组织越来越多，与设备和信通技术基 础设施相关的能耗和水耗显著增加。 考虑到数据传输网络和数据中心的生命周期，大部分能耗和温室气体排放来自 使用阶段。另一方面，对于设备而言，使用阶段产生的此类排放占比较低，不 过这可能因设备和所使用的能源组合而异。台式电脑和电视的相关排放主要来 自使用阶段，而智能手机、平板电脑和笔记本电脑的相关排放则主要来自生产 阶段。 数据中心在使用阶段会对环境产生重大影响。数据驱动的数字经济不断壮大， 越来越依赖存力和算力巨大的数据中心，而这些数据中心要消耗大量的能源和 水。 据估计，13家最大的数据中心运营商的用电量在2018年至2022年间增加了一倍 以上；其中，亚马逊、Alphabet、微软和Meta的用电量位居前列。用电量今后还 会进一步增长。根据国际能源署的数据，2022年全球各数据中心的总用电量约 为460太瓦时，到2026年这一数字可能会增加一倍以上，达到1,000太瓦时。相 比之下，2022年法国的总用电量约为459太瓦时。
在一些国家，数据中心活动增多对当地电网造成了压力。在爱尔兰，数据中心 的用电量在2015年至2022年间增加了三倍多，占2022年总用电量的18%。预计 到2031年，这一比例可能达到28%。 在新加坡，2020年数据中心用电需求约占到总量的7%，政府要求暂停新建数据 中心，后来又改为对数据中心的用电、用水和用地情况提出更严格的条件。 数字技术产生的重大水足迹构成其整体环境影响的很大一部分。然而，关于数 字技术的水耗影响信息有限。数据中心不仅需要大量电力，还需要用水进行冷却。 数据中心的用水量及对当地水资源的影响需要根据具体地点特点来评估，因为 选择何种冷却技术受当地气候条件和有多少可用资源的影响；对供水充足的地区 和严重缺水的地区进行比较时，需要考虑的因素大不相同。有些冷却技术的用 水量可能较少，但可能会消耗更多的电力。因此，对数据中心的用水和用电情 况应当综合考虑。
数字化对环境的影响也因所涉及的活动和技术而异。新的数字服务及日益复杂 的相关技术，如区块链、人工智能、5G移动网络和物联网等，将大大增加数据 处理和存储需求，并显著影响信通技术行业的环境足迹。人工智能和区块链等 技术主要影响数据中心。5G网络和物联网等技术则主要影响网络和设备。要管 理和减少相关的环境影响，需要技术公司和政策制定者协同努力。 人工智能和机器学习尤其需要大量的计算资源和专用硬件。随着Gemini(前称 Bard)、ChatGPT和Ernie等主流应用程序越来越普及，务必需要了解它们的用能 和用水情况。 例如，Meta近年来在机器学习训练和应用方面的计算需求每年都以超过100%的 水平增长。就微软而言，其在美国的数据中心进行的GPT-3(ChatGPT所使用的 大型语言模型)训练据估计直接消耗了70万升饮用水用于冷却。 加密货币挖矿是另一种能源密集型活动，尤其是基于“工作量证明”区块链共识 机制的挖矿过程，需要大量算力。根据剑桥替代金融中心的数据，最著名的加 密货币比特币挖矿在全球所消耗的能源在2015年至2023年间增长了约34倍，估 计达到121太瓦时。
了解人工智能和加密货币的能源足迹和水足迹对评估此类技术的环境影响至关 重要。这些业务应尽可能使用低碳电力。运营商还需要继续提高数据中心的用 能和用水效率，同时限制因频繁更换设备而产生的废物。与此同时，这些领域 的效率提升空间仍然不确定，部分原因是晶体管的物理极限，而晶体管是电子 设备的基本构件。
数字化产生的废物正成为日益严重的环境问题。2010年至2022年，全球屏幕、 显示器、小型信息技术和电信设备产生的废物量增加了30%，从810万吨增加到 1,050万吨(不包括各种物联网设备、电池和通信卫星产生的废物)。 2022年，这类废物的最大来源地是中国、美国和欧盟。按人均计算，发达国家 平均每人产生了3.25千克废物，而发展中国家不足1千克，最不发达国家仅为0.21 千克。美国公民人均产生的废物量较最不发达国家公民高出25倍。这些巨大的 差异反映出，在数字设备和器材的获取、可负担性和使用方面，各国存在数字 鸿沟。 解决高收入国家较严重的过度消费问题并关注所产生的废物这一点非常重要， 但同样重要的是，要认识到许多发展中国家仍然需要推进数字化，才能有效参 与全球经济和社会。这一数字化进程不可避免地涉及到消费，这突显了可持续 性与经济发展之间的复杂平衡。 数字化产生的废物增多有几个原因，其中包括：电子设备和信通技术器材使用寿 命缩短，因而消费量增加；消费者对其设备所产生的废物认识不足；线性生产模 式；现有设备维修或升级选择有限。
新型号设备性能更高，会迅速取代现有型号或导致其过时。生产商实施计划性 淘汰，例如让智能手机的运行速度逐渐变慢，或逐步停止对旧版软件的支持， 加剧了日益严重的废物问题。 令人鼓舞的是，计划性淘汰和维修权受限问题引发了民间社会的强烈反响。这 有助于提高认识，激发采取适当对策的呼声。
目前，数字化产生的废物的正式收集率仍然很低，尤其是在发展中国家。2022 年，全球正式收集的数字化产生的废物平均占废物总量的24%，而在发展中国家， 这一数字仅为7.5%。即便在发达国家，即使其正式收集系统整体上更完善，但 平均收集率也仅有47%，仍然不够高。 废物管理面临重大挑战。发展中国家往往缺乏以无害环境的方式管理数字化产 生的废物的正规收集系统，许多废物由非正规部门处理。此外，只有四分之一 的发展中国家通过了数字化废物管理的相关法律。 现有数据和研究表明，与数字化废物相关的国际贸易中一直存在生态上的不平 等交换。这是由于废旧数字设备交易在很大程度上不受管制，而这些设备通常 从发达经济体流向发展中经济体。 相比之下，这些废物中价值较高的可加工或可处理组件(如印制电路板)则主要 从发展中国家出口到发达国家。因此，发展中国家仍然被困在废物价值链的低 价值部分(例如，不受管控的废旧电子设备交易)，却承担着各种相关的环境和 社会成本。
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