有人通過(guò)一項(xiàng)非正式的實(shí)驗(yàn)研究揭示，一個(gè)訂閱量為35000份的半月刊雜志每月網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的消耗相當(dāng)于65萬(wàn)塊煤球產(chǎn)生的能量，而紙質(zhì)版所消耗的能源則又是網(wǎng)絡(luò)版的65倍。你相信嗎？
去年在杰·沃克（Jay Walker）的一個(gè)TED演講中，他指出每轉(zhuǎn)換1MB的數(shù)據(jù)需要消耗相當(dāng)于一個(gè)木炭煤球燃燒時(shí)釋放出來(lái)的能量。這個(gè)觀點(diǎn)令人印象深刻又感意外，它折射出了這樣一個(gè)事實(shí)：互聯(lián)網(wǎng)本身也并非虛空而是一個(gè)物理存在，它需要消耗能量。這個(gè)物理存在已嵌入到我們身處的實(shí)體空間的各個(gè)地方，它就活在我們身邊。
但是說(shuō)每轉(zhuǎn)換1MB的數(shù)據(jù)需要耗費(fèi)一小塊木炭的觀點(diǎn)還是讓我對(duì)我的下載、接收、發(fā)送郵件、登博客和玩社交網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)操作活動(dòng)感到內(nèi)疚。
這同樣也引導(dǎo)我去思考一個(gè)有趣的專業(yè)性問(wèn)題：相對(duì)于發(fā)行紙質(zhì)期刊，發(fā)行網(wǎng)絡(luò)期刊所消耗的能量是更少還是更多呢？
在一些能干的和自愿加入的助手的幫助下，我對(duì)此有了一個(gè)更加透徹的認(rèn)識(shí)，這是我之前沒(méi)想到的。我所做的這個(gè)小研究并非絕對(duì)正確，但其中確實(shí)有一些值得與大家分享的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。它為我重新解構(gòu)了這個(gè)問(wèn)題。
首先，為了做到能夠橫向比較，我們需要限定一下這項(xiàng)研究的考量范圍，因?yàn)槲覀冞�缺少很多具體數(shù)據(jù)。
- 與編輯工作、文檔制作等相關(guān)的工作中的能源消耗并未計(jì)算在內(nèi)——這些活動(dòng)在紙質(zhì)出版和數(shù)字出版中都會(huì)發(fā)生，所以實(shí)際上這部分的能源損耗在對(duì)比中是不起變化的。
- 能源損耗測(cè)定并不會(huì)將接收者所消耗的能源計(jì)算在內(nèi)，所以過(guò)去用于運(yùn)送雜志的郵車、用臺(tái)燈閱讀紙質(zhì)書所消耗的電能或者信息接收者運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)或啟動(dòng)電腦和顯示器所消耗的電能都忽略不計(jì)。
- 能源測(cè)定的范圍僅局限于將制作好的成品“送出戶”的過(guò)程，或者在網(wǎng)絡(luò)中最接近于這一過(guò)程的能源損耗。
- 只計(jì)算能源開銷，不計(jì)入實(shí)際成本。我們?cè)谙挛臅?huì)探討一些成本問(wèn)題，但這僅僅是基于推測(cè)得出的數(shù)據(jù)。
- 最后，制作或者維護(hù)相關(guān)機(jī)器所需要的能源并未納入統(tǒng)計(jì)，因此制作服務(wù)器或服務(wù)器機(jī)架時(shí)的能源損耗、制作構(gòu)成裝訂設(shè)備的金屬片的能源消耗或卷筒紙印刷機(jī)工作過(guò)程中的能源消耗都未計(jì)算在內(nèi)。
以下是我們具體的操作步驟：
- 我將所有統(tǒng)計(jì)的能源損耗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成以焦耳為單位的數(shù)據(jù)。焦耳原本只是許多能源消耗的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)之一，但這一計(jì)數(shù)單位似乎更容易為大眾認(rèn)同。
- 對(duì)于紙質(zhì)出版的能源消耗，我們計(jì)算印刷所耗費(fèi)的能源，將文本用紙和封面用紙的庫(kù)存量分開統(tǒng)計(jì)。這里存在一個(gè)局限性，紙張能源損耗統(tǒng)計(jì)應(yīng)包含可能存在的廢棄用紙部分。由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間緊迫，我們沒(méi)能準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)出這部分的數(shù)值，所以我們假定這部分用紙所消耗的能源很少，甚至可以忽略不計(jì)。幸運(yùn)的是，多虧了過(guò)去數(shù)十年里與環(huán)境問(wèn)題相關(guān)的研究活動(dòng)，在紙張生產(chǎn)的能源損耗方面已有可以援引的完備數(shù)據(jù)。紙張也就成為了紙質(zhì)出版中能源損耗主要構(gòu)成部分。
- 在工廠能源消耗方面，我們將計(jì)入加熱、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)和冷卻等工作過(guò)程的能源損耗，但僅將圖書在印刷、裝訂和郵寄過(guò)程中所需消耗的能源計(jì)入在內(nèi)（這部分能源約占到整個(gè)工廠能源損耗的三分之二）。
- 對(duì)于每一種媒介（紙質(zhì)或是網(wǎng)絡(luò)），我們平均安排了相同的為期三個(gè)月的實(shí)驗(yàn)區(qū)間。對(duì)于紙張介質(zhì)，我們更多地將時(shí)間安排在“夏季”，而對(duì)于網(wǎng)絡(luò)媒介則多是安排在“秋季”。但由于在整個(gè)夏季，紙張媒介的能源損耗都基本保持一致，而網(wǎng)絡(luò)媒介在此時(shí)間段則會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)量下滑因素的影響，因此將網(wǎng)絡(luò)媒介的實(shí)驗(yàn)區(qū)間安排在秋季似乎能獲得更為對(duì)等的研究結(jié)果。
研究中我們選定的期刊是一本與我本人專業(yè)聯(lián)系緊密的雜志——《骨與關(guān)節(jié)外科雜志》（the Journal of Bone & Joint Surgery），它是由達(dá)特茅斯期刊服務(wù)機(jī)構(gòu)（Dartmouth Journal Services）出版的。我們每個(gè)月出兩期，每期雜志有96頁(yè)的編輯預(yù)算，廣告刊登在空白的編輯頁(yè)面中。我們的發(fā)行量約為35000份。
在我們得出結(jié)論之前，我們應(yīng)注意到，美國(guó)每個(gè)家庭每年消耗約9100萬(wàn)BTU（英國(guó)的熱量單位）的能源，約相當(dāng)于96萬(wàn)億焦耳。
以下是我們得出的研究結(jié)果：
- 基于以上給出的帶有局限性因素的范圍界定，我們得出的研究結(jié)果是，紙張所消耗的能源是網(wǎng)絡(luò)媒介消耗能源的65倍。
- 從我們能找到的已知數(shù)據(jù)，得出一塊木炭煤球能產(chǎn)生約21000焦耳的能量。在一個(gè)月內(nèi)，出版訂閱量為35000份、每月出版兩期的雜志，從準(zhǔn)備紙張?jiān)系綄⒅谱骱玫碾s志運(yùn)送出去的整個(gè)過(guò)程約要消耗4200萬(wàn)個(gè)煤球。相比之下，一個(gè)月內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)量——據(jù)證實(shí)，這一訪問(wèn)量超過(guò)了紙質(zhì)版的訂閱人數(shù)——則共需要消耗650,000塊煤球產(chǎn)生的能量。
- 按單位焦耳來(lái)計(jì)算，出版一個(gè)發(fā)行量為35000份、每本期刊約為96頁(yè)的紙質(zhì)期刊需耗費(fèi)450萬(wàn)億焦耳的能源，其中83%是在紙張印制過(guò)程中消耗的。約有50萬(wàn)億焦耳是用于印刷、切割、校對(duì)和裝訂過(guò)程的。對(duì)于我們這種每月出版兩期的期刊，我們總共要耗費(fèi)900萬(wàn)億焦耳的能量來(lái)完成整個(gè)出版工作。
- 出版這個(gè)期刊紙質(zhì)版的整個(gè)流程所耗費(fèi)的能源相當(dāng)于4.7戶家庭一年消耗的能源總量。
再以篇章為對(duì)象進(jìn)行對(duì)比研究，我們僅選取那些需要編輯加工的紙質(zhì)文本，并將其與在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布的文章頁(yè)面作比較，我們假定每篇文章的平均篇幅為5頁(yè)。為每位訂閱者印刷每篇文章需要耗費(fèi)多于2塊的木炭煤球所提供的能源（約48000焦耳），而在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)行同一篇文章（通過(guò)提供PDF下載的形式）則僅需消耗1塊木炭煤球產(chǎn)生的能量。
試想一下，如果你在傳輸?shù)氖悄茉炊皇俏恼马?yè)面，那么情況又會(huì)是怎樣的？每個(gè)月，我們都要為我們的訂閱者運(yùn)送相當(dāng)于一麻袋的金斯頓木炭所釋放的能量。
有趣的是，我們的PDF文檔和網(wǎng)頁(yè)文檔所占的平均存儲(chǔ)空間僅為1MB，因此，存儲(chǔ)一個(gè)網(wǎng)頁(yè)和一個(gè)PDF文檔所消耗的能量基本相同。
印刷要求有更高更復(fù)雜的技術(shù)支持。它是一個(gè)制作流程，在這個(gè)過(guò)程中需要消耗許多的電、丙烷（用于烘干和其他加熱流程）以及油（用于將設(shè)備加熱至室溫），還有一些原材料（紙張、墨水、粘合劑和涂料等）。這樣的制作流程需要消耗更多的能源自然是一點(diǎn)也不奇怪。但紙張制作過(guò)程耗能如此之高卻是令人吃驚的。
這項(xiàng)研究并未對(duì)任何一種媒介給出任何價(jià)值判定，但在研究結(jié)果討論過(guò)程中卻得出了一些有趣的觀點(diǎn)。例如，在考慮到用戶用于訪問(wèn)和現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)版期刊的電腦設(shè)備時(shí)，電腦與紙質(zhì)版期刊中的紙張之間存在著完全不同的特性——那就是，電腦是一個(gè)非專用設(shè)備，它可以用來(lái)訪問(wèn)期刊頁(yè)面、收發(fā)郵件、瀏覽其他網(wǎng)站和提供其他桌面應(yīng)用軟件支持，而紙質(zhì)頁(yè)面卻只有單一的用途，在人們閱讀完文章內(nèi)容之后它們就往往會(huì)被丟棄（或者用于存檔或者借閱分享）。這也造成了類似的在負(fù)載量方面的差異——網(wǎng)絡(luò)文章只有在訪問(wèn)需求提交后才會(huì)顯示，頁(yè)面會(huì)按照文摘、全文和PDF文檔等不同形式分別加載，這就引發(fā)了更多的數(shù)據(jù)傳輸活動(dòng)。
這個(gè)非正式的小研究還表明了即便你去掉了編輯、評(píng)論員、程序員、設(shè)計(jì)師、文字編輯、管理人員或市場(chǎng)業(yè)務(wù)人員等人力資源，單從能源損耗的角度來(lái)看，你也仍需投入成本用于支撐整個(gè)電商企業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)。網(wǎng)絡(luò)不是免費(fèi)的，或者說(shuō)能源消耗是始終存在的。網(wǎng)站需要消耗能源，并且，它的訪問(wèn)量越大，其耗費(fèi)的能源就越多。例如，谷歌公司所需要的電力就足以滿足200,000家庭的使用需求。
我很自然地會(huì)忍不住想問(wèn)下一個(gè)問(wèn)題，下載單個(gè)PDF文件所消耗的能量要投入多少成本？下載大小為1MB的文檔，傳輸這個(gè)文件所需的成本約為0.001美元——這是按照美國(guó)平均每度電的使用成本為0.10美元來(lái)計(jì)算的。這對(duì)于單次下載來(lái)說(shuō)似乎還只是一筆小錢，但一旦累計(jì)起來(lái)，就會(huì)是一大筆開銷了。對(duì)于我們的網(wǎng)站而言，單單用于傳輸內(nèi)容的能源成本這一項(xiàng)每月的開銷就約為385美元，每年為4600美元。對(duì)于號(hào)稱每年擁有2億4千萬(wàn)下載量的愛思唯爾（Elsevier）來(lái)說(shuō)，用于支持這些下載服務(wù)的能源成本每年就可能達(dá)到141,000美元。對(duì)于PLoSONE，其在2010年文章下載量達(dá)到了472.5萬(wàn)次，每年僅僅為了滿足這些下載服務(wù)的能源成本就達(dá)到了約28000美元。就算是PLoSONE第二天馬上停止向作者支付酬勞，為了要繼續(xù)按照當(dāng)前的規(guī)模提供文件下載服務(wù)，其仍需要面臨一大筆讓它吃不消的電費(fèi)賬單。
我們都知道，能源成本只是一個(gè)網(wǎng)站運(yùn)行成本中的一部分，但即便是你扣除了所有的這些用于租賃辦公場(chǎng)所、購(gòu)買硬件的成本，為程序員、設(shè)計(jì)師支付的工資成本，為服務(wù)器、基礎(chǔ)設(shè)施搭建所投入的成本，獲得授權(quán)許可和后期維護(hù)的支出，僅僅為一個(gè)中等規(guī)模的期刊完成網(wǎng)絡(luò)發(fā)行服務(wù)這一項(xiàng)，每月就要耗費(fèi)你數(shù)百美元的能源成本——對(duì)于那些業(yè)務(wù)更繁忙的網(wǎng)站來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)開支會(huì)大得多。依照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)推算，谷歌公司每年的能源損耗賬單就達(dá)到約5.35億美元。據(jù)報(bào)道，像谷歌公司這類的數(shù)據(jù)中心年均電力損耗就占到了全美的2%。
當(dāng)然，如果谷歌公司把所有的信息打印出來(lái)的話，那么根據(jù)這項(xiàng)研究的統(tǒng)計(jì)方法，它將消耗的電能足夠滿足1300萬(wàn)家庭。
