就在5G通訊技術尚在演進發展之際，許多國家與重要產業組織已相繼提出6G發展白皮書，勾勒未來通訊情境與技術需求。而未來6G除進一步擴充5G功能外，更強化邊緣運算、精準定位、感測、安全性與隱私等方面的技術，以因應元宇宙與物聯網等應用需求，並引領全球經濟發展。但資通訊產業目前占全球溫室氣體排放量的1.8%~3.9%，隨著數位化發展，未來其碳足跡可能成長10倍以上。因此，在全球淨零目標的共識下，未來資通訊產業必須肩負降低能源消耗與促進環境永續的使命，並驅動各產業朝向更永續的成長發展模式。

一、行動通訊網路的耗能分析

次世代行動通訊網路主要由智慧型手機或物聯網（IoT）設備等終端用戶設備、無線接取網路（RAN）、核心網路以及（雲端）資料中心組成，其中由無線電收發器基地台等軟硬體設備組成的RAN，負責將行動電話或其他無線裝置設備連結至電信業者的核心網路，是整體產業鏈中能源消耗量最大的環節，也造成大量碳排放。儘管隨著通訊技術由4G進步到5G，毫米波（mmWave）收發器和多輸入/多輸出（MIMO）無線通訊天線等新興技術已可降低RAN的能源消耗，但伴隨著人工智慧與機器學習的快速發展，許多網路服務轉由資料中心及雲端運算，帶動資料中心的能源消耗量明顯提高(圖一)，於冷卻伺服器運轉產生之高熱的耗水量也進一步增加。根據國際能源署(International Energy Agency, IEA)分析[1]，資料中心及通訊網路2020年產生約300 MtCO₂e，占全球溫室氣體排放量的0.6%。而2021年全球資料中心消耗的電力(不含加密貨幣的採礦消耗)約220~320TWh (占全球0.9~1.3%)；通訊網路則消耗260~340TWh (占全球1.1~1.4%)。

另一方面，手機、SIM卡、電線、電池等資通訊產品不但在製造生產與使用階段高度耗能耗水，又會產生大量含有鉛、汞和鎘等重金屬的電子垃圾，如果處理不當，各種有毒元素與化學物質就會隨著電子垃圾的分解釋放到空氣、水與土地中，造成極大環境危害。此外，製造所需的稀有金屬，也因過度開採造成嚴重的土地退化問題；而在氣候變遷愈來愈頻繁發生的情況下，預計2025年全球有三分之二的人口將面臨缺水的壓力，對每天需消耗至少300-500萬加侖水的資料中心更是一大挑戰。

二、主要國家相關政策及法規

根據IEA分析指出，資料中心及行動通訊網路相關的淨零政策及法規，主要側重減少能源消耗或是其排放的碳足跡，包括

1.提高伺服器、資料儲存裝置等產品能源效率的監管和自願性計畫：美國推動的能源之星(Energy Star)、歐盟的生態化設計指令(Ecodesign requirements)

2.資料中心建築結構的能效標準、認證計畫：歐盟資料中心能源效率行為準則(EU Code of Conduct on Data Centre Energy Efficiency)、歐盟的資料中心能源管理和環境兼容的設計規範CLC/TS 50600-5-1、英國綠建築評估系統BREEAM SD 5068、印度IGBC綠色資料中心評估系統。

3.立法要求能耗資料的透明度：2020年美國能源法案要求開放能源使用資料及更新效率指標；2021年法國參議院要求電信營運商向顧客揭露關鍵環境指標。而2020年歐盟執委會承諾到2030年實現氣候中和、高能效和永續的資料中心，並致力使碳足跡資訊透明化。除在Fit for 55中要求資料中心營運商提供永續報告，及容量100kW以上需針對餘熱再利用進行成本效益評估，亦於2022年通過能源統計條例(energy statistics regulations)修正案，增加相關數據的要求。

三、資通訊產業的淨零策略

(一)提升能效並增加使用綠色電力

資通訊產業最主要的碳排放源來自於電力的使用，各大科技廠除了借助改用太陽能與風能等再生電力來降低產品的生命週期碳排放外，也積極優化RAN與核心網路架構，借助人工智慧演算法來最適化各基地站的運作，讓更多離峰狀態的基地站進入休眠模式，以達到電力的最佳化使用。類似的概念同樣也運用在各種移動裝置，可藉由人工智慧與機器學習靈活轉換各種資源（如傳輸、網路、計算或存儲）的啟動與休眠狀態，以最佳化各種功能或應用程式的運作，避免不必要的能源耗費。其次，配合各國對基地台與資料中心備用電源要求的不斷提升，以氫燃料電池或生質燃料電池等設備來取代傳統的柴油發電機，或是透過在基地台搭建太陽能板或小型風機，將多餘電力儲存於儲能設備。

另一方面，IoT的應用必須仰賴相當多的感測器來收集與測量周邊環境資訊，再透過網際網路傳送至雲端進行分析；近幾年來業界不僅已研發出許多超低能耗的感測器，也發展出多種可將環境能量（如光、熱、振動或電磁波等）轉換為電能的技術，可有效降低感測器的電池充電需求，甚至可免去使用電池。類似的能量收集方法也可運用於基地站或其他移動設備，降低其對電網電力的使用或減少充電頻率。

此外，隨著IoT裝置與運算能力的快速成長，以及邊緣運算（Edge computing）技術的不斷演進與升級，大量數據資料可被切割並分散到儘可能靠近資料來源的各個節點處理，不再需要運輸到雲端資料中心，亦有助大幅降低延遲與減少頻寬使用，進而減少能源的耗費。

(二)水資源的靈活運用

資料中心除了需要使用大量電力來支撐資料處理與數據運算外，不少資料中心並採用蒸發冷卻法，亦即透過讓水蒸發的方式來冷卻室內溫度，以防伺服器與網路設備因過熱而故障，此方式雖比空調系統消耗更少的能源，但卻需耗用相當大量的水。因此，微軟的Natick計畫就是在蘇格蘭海域建立水下資料中心，直接使用海水冷卻以節省能源；芬蘭的Hamina資料中心則是使用過去造紙廠的既有管線，透過海水交換的方式進行冷卻。

(三)落實循環經濟

隨著資通訊科技的日益普及，電子垃圾已成為當前相當嚴峻的永續挑戰，2019年全球共產生了5400萬噸電子垃圾，其中80%進入掩埋場。而元素週期表中有多達60種元素可於智慧型手機等雜電子產品中取得，若能有效落實回收與再利用等循環經濟作為，不僅可減少電子廢棄物在分解過程中所造成的環境危害，也有助減緩稀有金屬等原材料蘊藏枯竭的速度。

循環經濟是一種旨在減少資源使用與廢棄物產生的可持續發展模式，可透過設計、維護、維修、再利用、再製造、翻新和回收來實現。因此業者若能在電子產品的設計階段就極大限度地利用回收材料，並讓其更易於進行零件更新與維修，同時將未來的可回收性納入考量，勢必可讓資通訊產業更加環境永續。除此之外，資通訊產品的產製也需使用許多塑化原料或有機溶劑，儘可能使用較低碳排的塑化原料與溶劑（例如以聚丙烯取代聚碳酸酯、以UV（紫外線）光固化材料等無溶劑製程來取代多氯聯苯（PBC）溶劑的使用等）或是改用回收或生質塑膠，也是降低電子產品生命週期碳排放的有效解決方案。

四、協助其他部門達淨零目標的潛力

根據1.5版氣候行動指數路徑(Exponential Climate Action Roadmap 1.5)[2]指出，若要抑制全球暖化在1.5℃，2030年全球關鍵的經濟部門必須減少50%的溫室氣體排放，其中15%可透過現有資通訊技術來開發有助減緩氣候變遷的解決方案(圖二)。

舉例來說，善用土壤溼度感測器、智慧控制系統與聯網無人機等設備與技術，將可大幅減少用水量與農藥使用量；結合5G與車聯網技術將有助減少燃料消耗量，並可降低交通事故的發生；智慧水系統與智慧電網的技術的導入，同樣可大幅減少用水量與用電量的浪費；AR/VR與遠端技術的擴大應用，則可在減少商務旅行碳排放方面發揮不小貢獻。除此之外，IoT等技術另在挽救生命財產方面具有相當潛力，如加州大學聖克魯斯分校的研究人員就開發了利用物聯網來防範森林大火的技術。

五、結論

次世代的通訊技術除帶動科技進步、引領全球經濟發展外，更在保護環境方面扮演關鍵角色。就資通訊產業本身來說，不僅要透過與供應商和業務夥伴的合作，儘可能減少整體公司價值鏈的溫室氣體排放，更需積極展開產品的創新設計，極大化利用回收材料，並減少對稀有、有限或不可再生自然資源的使用，另需與政府和合作夥伴合作，改進電子廢棄物的回收機制，以全方位降低對環境的危害風險。於此同時，更應戮力探索與開發有助其他行業減少環境衝擊的可行方案，融合智慧化的營運模式、先進的感測與分析技術與精準的控制能力，充分發揮資通訊科技在增進環境永續方面的潛力與優勢，並創造更多綠色就業機會，驅動各產業邁向更永續的發展模式。