¿Qué es el software verde y cómo esta disciplina emergente ayuda a habilitar la transformación sostenible?

May 06, 2024 | minutos de lectura

Cristiano Manoel

El cambio climático y la crisis climática son una realidad y desafíos innegables, que requieren compromiso, acción coordinada y colaborativa de países, gobiernos, empresas y sociedad civil. Para lograr mantener la temperatura global por debajo de 2°C para 2050 en relación con los niveles de la era preindustrial y preferiblemente en el límite de 1,5°C según el acuerdo de París, todos deben hacer su parte, ya que este no es un trabajo ni un desafío de una sola entidad.

El empeoramiento de la crisis climática según el último informe del IPCC y los datos del reloj climático, causado por el aumento sustancial de emisiones de gases que provocan el efecto invernadero (GHG), demuestra que nuestra ventana de tiempo para actuar y lograr avances sin precedentes en la reducción del calentamiento está prácticamente cerrada. Por lo tanto, no tenemos tiempo para esperar o desperdiciar.

El sector TIC (Tecnología de la información y comunicación) tiene una participación cada vez más relevante en las emisiones globales de GEI, debido al aumento del consumo de energía, en gran parte generada a partir de la quema de combustibles fósiles, con alta intensidad en emisión Dióxido de carbono (CO2), en lo que respecta a:

Producción y fabricación, uso y descarte de hardware de servidores y dispositivos de usuarios finales,
Operación de centros de datos ya sea on-premise o en la nube,
Redes de transmisión de datos,
Almacenamiento y procesamiento (CPU, GPU, TPU, NPUs, etc...) de datos en general.

En este contexto, Green Software, o Software Verde, surge como una disciplina y tipo de tecnología sostenible que contribuye a la reducción del impacto ambiental y también a habilitar la resolución de problemas y casos de uso de sostenibilidad en general.

Con este marco y contextualización, vamos a la definición de Green Software.

Qué es Green Software

De acuerdo con la Green Software Foundation, "Green Software es una disciplina emergente en la intersección entre la ciencia climática, el diseño de software, los mercados de electricidad, hardware y el diseño de centros de datos."

De forma más directa, Green Software es un software diseñado para ser eficiente en términos de energía, hardware y carbono. Desarrollado de manera responsable y sostenible ambientalmente, con el objetivo de minimizar su impacto negativo en el medio ambiente.

Esta disciplina, con esta forma de abordaje, es relativamente nueva. En el 2019 la Fundación Green Software fue creada y publicó un primer conjunto de 8 principios. En el 2022, los principios de Green Software fueron actualizados con base en los feedbacks de la comunidad y también en lecciones aprendidas. En el 2023, fue lanzada la primera edición del informe State of Green Software. Aún en este año fue lanzada la versión beta del Impact Framework, que tiene el objetivo de abordar el problema y desafío de medir el impacto del software en el medio ambiente de manera estandarizada e instrumentada.

Cómo el Software Verde está conectado a la agenda ESG

La tecnología digital es una herramienta esencial y poderosa para la entrega de resultados de sostenibilidad a escala de manera responsable social y ambientalmente. En este contexto, ESG es un marco de gobernanza muy relevante para las empresas que buscan operar de forma sostenible y rentable.

El Software Verde está conectado con la agenda ESG a través de la descarbonización promovida a partir del desarrollo de software sostenible (eficiente en el uso de energía, hardware y emisiones de carbono), como se detalla más adelante en el texto. Así, se contribuye a alcanzar metas empresariales de carbono mediante la reducción de las emisiones originadas a partir del software producido o comprado, utilizado dentro de la cadena de valor de negocio de las empresas.

Según Gartner, las tecnologías para la sostenibilidad están entre las 10 principales tendencias para 2024. Además, para el 2027, aproximadamente el 25% de la compensación de los CIO estará relacionada con el impacto de sus estrategias de tecnología sostenible.

El reto aquí es entregar un alto rendimiento de negocios, innovación y diferenciación de forma alineada con los objetivos de sostenibilidad organizacional, a través de los principios, estándares y mejores prácticas de Green Software y otras capacidades digitales, tales como: DevOps, SRE, FinOps, etc.

Principios de Software Verde explicados:

Los principios presentados son intencionalmente amplios, genéricos y agnósticos. They are designed to guide CTOs, CIOs, Principal architects, SREs o DevSecOps engineers, product managers, personas desarrolladoras, testers y UI/UX designers, además de organizaciones en la toma de decisiones en todo ciclio de vida del software, desde el diseño, desarrollo, implementación, operación, hasta su eventual obsolescencia.

Según la GSF los principios son los siguientes:

Eficiencia energetica: consuma la menor cantidad posible de electricidad.

La energía se produce a partir de diferentes fuentes, algunas de las cuales emiten niveles elevados de carbono en la atmósfera. Los combustibles fósiles, como el petróleo, el carbón y el gas, son ejemplos de fuentes de alta intensidad en carbono, mientras que las fuentes de energía renovable, como la solar, eólica, hídrica y nuclear, son alternativas renovables y de bajo carbono.

Cuando entendemos que la electricidad consumida por softwares de aplicaciones móviles o web, IA, blockchain o machine learning, vienen de diferentes fuentes de energía a través de la red eléctrica, queda claro que la electricidad es un indicador para el carbono, pues en su producción hay emisión de carbono a depender de la fuente. Como resultado, es crucial que las empresas prioricen la eficiencia energética para reducir las emisiones de carbono y minimizar el impacto ambiental de sus aplicaciones.

Es importante notar que, mientras la transición energética está en curso, no tenemos energía 100% limpia suficiente para garantizar seguridad energética globalmente. Esto refuerza aún más la importancia de observar este principio, los estándares y mejores prácticas para crear o optimizar software, para que consuma la menor cantidad posible de energía, y así reducir la huella de carbono de nuestras aplicaciones.

Eficiencia del hardware: usar la menor cantidad de carbono incrustado posible

Hay dos conceptos importantes para entender este principio:

Carbono incorporado ou embutido: la cantidad de contaminación de carbono emitida durante el ciclo de vida de un dispositivo. Diferentes dispositivos de usuario final, como desktops, laptops, etc., tienen niveles variados de carbono incorporado. El proceso de fabricación emite significativamente más carbono que durante el uso, por lo tanto, un dispositivo puede emitir carbono incluso cuando no consume electricidad.
Amortización: un método para determinar la cantidad de carbono incorporado emitido a lo largo de la vida útil esperada de un dispositivo. Por ejemplo, si la construcción de un computador emitió 2000kg CO2eq y se espera que dure cuatro años, entonces el servidor emite 500kg CO2eq por año.

Para mejorar la eficiencia del hardware, existen dos enfoques:

Expandir la vida útil del hardware: normalmente el hardware se retira o se vuelve obsoleto cuando se daña o ya no puede procesar cargas de trabajo modernas. Como líderes y desarrolladores de software, podemos utilizar técnicas de software verde para construir aplicaciones que se ejecuten en hardware más antiguo, con el fin de prolongar su vida útil.
Aumentar el uso de recursos: los centros de datos locales suelen reservar capacidad computacional para hacer frente a los picos de demanda y evitar problemas de rendimiento, pero este enfoque no es eficiente en términos de hardware. Una solución más efectiva es utilizar una nube pública para escalar cargas de trabajo hacia arriba o hacia abajo utilizando la función de escalabilidad automática, aumentando la utilización del servidor y evitando el desperdicio de energía.

Consciencia de Carbono: haz más cuando la electricidad es limpia y menos cuando es sucia

La idea central de este principio es hacer más (utilizar más energía y recursos computacionales) cuando hay más energía proveniente de fuentes con baja intensidad de carbono y hacer menos (economizar energía) cuando hay más energía proveniente de fuentes con alta intensidad de carbono.

Hay 2 enfoques que se consideran las mejores prácticas:

Desplazamiento de la demanda: Mover sus recursos computacionales y consumo de energía a diferentes lugares (regiones y zonas) o momentos del día donde la intensidad de carbono es menor.
Modelación de la demanda: Adaptar su consumo de energía alrededor de la variabilidad de la intensidad de carbono para consumir más en períodos de baja intensidad y menos en períodos de alta intensidad.

Ser consciente del carbono significa entender que la energía que consumes no siempre tiene el mismo impacto en términos de intensidad de carbono.

Preguntas frecuentes sobre el proceso de adopción:

Por donde comenzar?

¿Cuál es el escenario legislativo respecto a la regulación del Green Software?

¿Quién debería ser responsable de este tema dentro de mi empresa?

¿Cuáles son los criterios de diseño para tener una pila tecnológica verde (frameworks, lenguajes de programación, infraestructura, persistencia, alojamiento, etc.)?

¿Cómo medir las emisiones de carbono de mis cargas de trabajo actuales?

¿Cómo ayuda el Software Verde a reducir los costos de infraestructura?

¿Qué tipo de arquitectura (monolítica, microservicios, serverless, etc. ...) es la más eficiente en cuanto al consumo de energía?

Tengo millones de líneas de código en un lenguaje de programación que no es eficiente en el uso de energía, escritas de manera ineficiente, ¿cuál es la mejor estrategia de ingeniería para abordar esto?

¿Cuál es el mejor enfoque (Refactorizar, Reestructurar, Replatformar, etc.) para abordar problemas, oportunidades y/o deudas técnicas de Green Software en mi código heredado, sin perder agilidad de negocio?

¿Cómo pueden las capacidades de Green Ops, DevOps, mejores prácticas de SRE y FinOps ayudar a desarrollar software de manera sostenible, con eficiencia operativa y alta productividad?

¿Cómo conectar el Software Verde con los objetivos de experiencia del desarrollador y su velocidad?

¿Cómo evaluar el nivel actual de madurez de mis equipos en Software Verde?

¿Cómo definir una hoja de ruta estratégica de Software Verde?