En la última década, la preocupante situación del medio ambiente ha encendido las alertas en todo el mundo. La contaminación de los recursos naturales y la emisión de gases de efecto invernadero están generando cambios drásticos en el clima y desencadenando fenómenos naturales cada vez más extremos. Es fundamental aprender a calcular las emisiones de CO2 para tomar acciones efectivas y reducir nuestra huella de carbono. 

En este contexto, grandes empresas de tecnología han tomado conciencia de su responsabilidad y han creado herramientas y soluciones digitales que le permiten a público calcular las emisiones de CO2 que producen de acuerdo a los servicios que tienen desplegados en distintas nubes.  

A continuación, te presentaré una solución digital innovadora que permite calcular de manera precisa las emisiones de CO2 generadas por tus servicios en distintas plataformas en la nube como AWS, GCP y Azure. Con esta herramienta, podrás tener una visión clara del impacto ambiental de tus aplicaciones y tomar decisiones responsables. Lo mejor de todo es que se puede integrar fácilmente como un agente en tu aplicación, lo que te permitirá monitorear y reducir tu huella de carbono sin complicaciones. 

Cloud Carbon Footprint 

Cloud Carbon Footprint es una aplicación de código abierto que te permite estimar la energía consumida en kilovatios hora y las emisiones de carbono en toneladas métricas de CO2e generadas al utilizar servicios de nube pública. Técnicamente, Cloud Carbon Footprint utiliza Athena para ejecutar consultas en un S3 que contiene los datos de Cost & Usage Reports realizados por AWS Billing.


Con esta herramienta, podrás crear informes detallados sobre el uso y costo. Puedes probar la demostración de la aplicación aquí, pero antes de te enseñaré a configurarla correctamente.

Pasos para configurar Cloud Carbon Footprint  

1. Como te mencioné anteriormente, Cloud Carbon Footprint es una herramienta de código abierto cuyo repositorio se encuentra en GitHub. Te recomiendo crear una carpeta para descargar el proyecto y utilizarla como tu espacio de trabajo. En mi caso, estoy usando Linux y crearé una carpeta desde la consola con el comando conocido 'mkdir clone-example2'

2. Clonamos el proyecto desde el repositorio de GitHub, utilizando la rama 'latest', la cual contiene todos los cambios más recientes del proyecto. Para ello, ejecutamos el siguiente comando: git clone --branch latest https://github.com/cloud-carbon-footprint/cloud-carbon-footprint.git 

3. Puedes inspeccionar el código utilizando tu editor de texto favorito. En mi caso, tengo abierto Visual Studio Code.
   Al observar el código, encontrarás un conjunto de herramientas que ofrece varias formas de levantar el proyecto. También verás un archivo 'docker-compose.yml', donde puedes realizar algunos cambios en las variables para desplegar rápidamente el proyecto. El front-end, es decir, la interfaz para el cliente, está desarrollado con React, y el manejador de paquetes utilizado es Yarn, que es muy conocido y popular al igual que NPM. Además, el proyecto incluye distintas formas de desplegarlo en diferentes plataformas de nube, así como también la opción de ejecutarlo localmente.

4. El proyecto cuenta con una arquitectura monolítica en la que tanto el backend como el frontend están integrados en el mismo proyecto, permitiendo la conexión a diferentes plataformas de nube mediante sus interfaces de línea de comandos (CLI's). En esta ocasión, lo levantaremos localmente para establecer la conexión con AWS, por lo que primero necesitamos iniciar las dependencias con Yarn.
   Pasos para levantar el proyecto localmente:
   - Accedemos al directorio donde hemos descargado el proyecto desde GitHub:
   cd cloud-carbon-footprint/
   - Una vez dentro de la carpeta, ejecutamos los siguientes dos comandos en una misma línea:
   yarn install && yarn guided-install
   
   Ahora, Cloud Carbon Footprint te permite conectarte a distintas nubes, por ejemplo, AWS, GCP, Azure, MongoDB, y te pedirá que elijas la configuración que deseas utilizar. En este caso, seleccionaremos AWS, ya que es la nube disponible. Cuando seleccionamos AWS, nos solicitará el ID de la cuenta de AWS en el que colocaremos el dato del ID correspondiente.
   Luego, nos pedirá el nombre de la cuenta de AWS (AWS Account Name).

5. Ejecutar AWS Region en la cuenta de AWS. Para lograr esto, debemos crear un usuario en AWS con acceso a la consola de billing y un rol con políticas que permitan a Athena ejecutar consultas. Además, necesitamos crear un bucket en el cual Athena pueda realizar las consultas y otorgar los permisos necesarios para acceder a la consola de facturación de AWS.

Arquitectura de integración de Cloud Carbon Footprint en AWS 

De acuerdo al diagrama que se muestra abajo, Cloud Carbon Footprint (CCF) funciona en conjunto con AWS. Si leemos la arquitectura de izquierda a derecha, CCF realiza una petición hacia Athena, la cual envía la información a S3. Luego, Athena obtiene los resultados y los registra en la base de datos, permitiéndote llevar un registro de las emisiones de CO2. Estos resultados se reflejan en el frontend de CCF

Si todo está bien y la información es correcta, solo tienes que decir "sí"

Posteriormente, Cloud Carbon Footprint (CCF) nos pedirá los siguientes datos:

• Nombre de la base de datos en Athena.
• Nombre de la tabla en Athena.
• El Query (consulta) que deseamos ejecutar en Athena.
• El nombre del bucket donde Athena ejecutará las consultas.
  

Como estamos trabajando de manera local, es necesario tener instalado el AWS CLI, que es la herramienta de línea de comandos que nos permitirá establecer la conexión con AWS.

El AWS CLI utiliza un "Access Key ID" y un "Secret Access Key" para autenticar y acceder a los recursos de la cuenta de AWS. Estas credenciales deben configurarse en el CLI para que pueda funcionar correctamente con Cloud Carbon Footprint.

Una vez que hayamos realizado toda la configuración y establecido la conexión con AWS, podemos ejecutar el proyecto con el comando yarn start. Esto iniciará el funcionamiento del proyecto y podremos empezar a utilizar Cloud Carbon Footprint.

 Si al levantar el servicio no se muestra información inmediatamente, no hay motivo de preocupación. Athena necesita tiempo para recopilar la información y procesar los datos, por lo que puede tomar alrededor de 24 horas para que los datos estén disponibles. Una vez que hayan pasado las 24 horas y tengamos los datos disponibles, podemos seleccionar el proveedor AWS en Cloud Carbon Footprint. A partir de la información recopilada, la primera gráfica nos mostrará el uso de nuestra cuenta en la nube.

Recuerda que el tiempo exacto de recopilación de datos puede variar según la cantidad de información que haya que procesar. Una vez que los datos estén listos, podrás visualizarlos y analizarlos en la interfaz de Cloud Carbon Footprint.

En la primera gráfica, Cloud Carbon Footprint muestra la generación de CO2 por cada kilovatio de uso y también el costo de infraestructura. La herramienta se centra principalmente en mostrar la generación de CO2e, que es la emisión de gases de efecto invernadero en unidades de dióxido de carbono equivalente.

En la siguiente imagen, se observa que la cantidad de uso en el mes coincide con la emisión que provoca aproximadamente 20,934 unidades de teléfonos móviles al recibir carga de batería. Esto ofrece una perspectiva valiosa sobre el impacto ambiental que tiene el consumo energético y cómo se traduce en emisiones de CO2e.

Recuerda que la precisión de los datos puede variar según diversos factores, pero lo más relevante en este caso es la medición de la generación de CO2e, que es un indicador crucial para comprender el impacto ambiental de nuestras actividades en la nube.

Además de mostrar la generación de CO2e en general, Cloud Carbon Footprint también proporciona información detallada sobre cada servicio desplegado en la cuenta y cuál de ellos genera más emisiones de carbono.
En este caso específico, la herramienta ha identificado que las lambdas desplegadas en la cuenta son las que generan más emisiones de CO2. Esto es valioso para entender cómo el uso de cada servicio contribuye a la huella de carbono de la infraestructura en la nube.

Con esta información, los usuarios pueden identificar aquellos servicios que tienen un mayor impacto ambiental y, si es necesario, buscar formas de optimizar o reducir el uso de dichos servicios para disminuir las emisiones de carbono.

Como notaste, Cloud Carbon Footprint es una herramienta muy completa que permite integrar y monitorear las emisiones de CO2 de diversas nubes en un mismo panel. No está de más destacar que las principales nubes públicas como Microsoft Azure, AWS y Google Cloud Platform cuentan con sus propias herramientas para calcular las emisiones de gases producidas a partir de los servicios desplegados en sus plataformas. A continuación, mencionaré y describiré de manera general cada una de estas herramientas.

Herramientas nativas de nubes públicas capaces de monitorear la huella de carbono 

1. Emissions Impact Dashbord: Esta herramienta de Microsoft permite estimar la cantidad de gases de efecto invernadero producidos en Azure y proporciona estimaciones precisas de diferentes tipos de gases de efecto invernadero para que los usuarios tomen decisiones informadas en pro de reducir su huella de carbono y adoptar prácticas más sostenibles en el uso de los servicios de Azure.
2. Carbon Footprint Service: Google Cloud Platform (GCP) lanzó esta herramienta en 2021 con el objetivo de ayudar a medir la cantidad de CO2 producida en GCP debido al uso de sus servicios y recursos en su nube.
3. AWS Carbon Footprint: En efecto, AWS también cuenta con su propia herramienta que demuestra su compromiso con la sostenibilidad y la responsabilidad ambiental, brindando a sus clientes la capacidad de medir y comprender el impacto climático de sus operaciones en la nube. 
   

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