如今，游戏已成为一个年产值数十亿美元的产业，但专家警告说，爆炸式增长也带来了问题。
耗能巨大的游戏主机与多种环境威胁相关，涉及金属、塑料和化石燃料的使用。
新一代游戏主机平均每五至十年推出一次，而计划性淘汰加剧了全球电子废弃物问题。
不过，主机制造商如今已将能效列为优先事项，并表示最新一代产品的能效远高于前代。
微软承诺到2030年实现业务碳负排放，索尼则力争到2040年使整个供应链实现碳中和。
与其他消费电子产品一样，游戏主机依赖复杂的供应链，其中涉及开采金属和稀土元素、生产新塑料以及高度专业化的制造流程，这使该行业产生了巨额碳排放。
最新一代游戏主机的耗电量约为200瓦，在家用电器中处于较高水平。美国游戏主机每年消耗约34太瓦时电力，相关碳排放估计达2400万公吨。
较新的设备虽然内置了能效改进，但新增功能和性能升级往往抵消了这些节能成果。新一代产品快速取代旧一代，也导致厂商有意设计产品加速淘汰，从而带来复杂的废弃物处理问题。
人们日益意识到游戏产业巨大的环境影响，主要制造商也承诺在未来二十年内减少主机的环境足迹，但消费者对延长主机使用寿命和提高可维修性的需求将发挥关键作用。
一切始于 Pong——这款早期家用电子游戏由两个像素化球拍和一个球组成，让数百万人初尝游戏的乐趣。它最初于1972年作为街机游戏问世，并在1975年圣诞季进入家庭。此后，电子游戏发展成为一个画面精美、年产值数十亿美元的产业，全球玩家超过30亿。
然而，爆炸式增长也带来了问题。与其他电子产品一样，游戏主机也会造成多种环境威胁：制造主机所需的金属和塑料、为其供电的化石燃料电力，以及新一代产品迅速推出并取代旧设备后产生的回收难题。
这些问题并非游戏主机独有，但该行业惊人的增长速度和庞大规模，使其成为推动环保改进的显著目标。游戏产业拥有积极参与且眼光敏锐的消费群体，或许已具备迎来生态变革的条件。
游戏主机的原料来自采矿与钻探
与其他消费电子产品一样，游戏主机零部件来自复杂的全球供应链，而这些供应链依赖开采关键元素（包括金属和稀土元素）以及生产新塑料，再通过高度专业化的制造流程组装零部件。这使游戏产业产生巨额碳排放，并与采矿和石油开采造成的严重环境及社会经济影响相关联。
新款游戏主机的原料清单长得惊人，其中包括金、铜、铅、镍、锌、锂、钴和镉；开采和提纯这些材料会消耗大量能源和水，也会损害环境。矿石的开采和加工常常会将大量砷、汞等有害化学物质排入周边社区和生态系统。此外，许多采矿活动发生在热带发展中国家，监管不力的开采和加工会导致森林砍伐与污染。
但也并非全是坏消息。剑桥大学工程系研究员 Claire Barlow 表示：“我认为，人们已充分意识到有必要替换这些材料。”工程技术和环境政策都在朝这个方向取得进展，但“问题在于，替代材料的效率往往不高”。
钨和金等一些原材料主要产自饱受内乱和不平等困扰的地区，并与侵犯人权行为有关。这些所谓的冲突矿产已引起国际社会关注，主要游戏主机制造商也已采取措施，追踪、报告并减少其电子产品中与冲突相关的金属。
然而，钴等其他元素并未被归类为冲突矿产，因此受到的监测和报告标准较宽松，但它们也经常在危险且有毒的环境中开采，有时甚至由儿童开采。
开采出来后，许多原材料还要经过漫长而复杂的精炼和制造流程，最终在高度专业化的超洁净室中制成微芯片——这一切都需要消耗大量能源。
“谈到 CPU 和 GPU，就意味着纳米尺度的工程制造，这始终会极其耗能，”总部位于悉尼的AfterClimate Solutions游戏可持续发展咨询公司创始人兼首席执行官 Ben Abraham 解释道。
2019年，Barlow 和同事 John Durrell 拆解了一台索尼 PlayStation 4，对其零部件进行生命周期评估。他们估计，生产和配送一台主机会向大气排放相当于89千克（196磅）二氧化碳的温室气体。Barlow 表示：“其中主要的重量来自电子元件和控制单元，它们也是碳足迹的主要来源。”
2019年，为回应消费者对主机制造碳足迹的担忧，微软宣布生产82.5万台碳中和 Xbox 主机。该公司使用可再生电力制造主机，并通过四川中国沼气项目抵消剩余碳排放。该项目向中国低收入农村家庭提供小型沼气设施。Barlow 表示：“这确实为减少碳足迹做了些事，很有意义，但与他们的制造方式是否会造成[其他环境危害]毫无关系。”这种做法是否有利可图、能否扩大规模也尚不明确。
主机还使用另一种重要原料：塑料。包裹游戏电子元件的塑料外壳取材于全球的石油和天然气
压裂井；新生产的合成长链聚合物则由污染严重的石化工厂制造。在美国，这些工厂往往集中在低收入少数族裔社区周边，例如得克萨斯州阿瑟港，以及墨西哥湾沿岸绵延的工业区——这片区域被称为“癌症走廊”。不过，主机制造商已开始采取措施，减少产品中原生塑料的使用。例如，自2021年末以来，消费后再生塑料至少占新款 Xbox Series S主机所用塑料的28%。
游戏主机：耗能巨大的设备
新主机送到用户家中时，其生产过程产生的碳排放已约占整个使用寿命相关排放的一半。其余大部分排放来自发电，为这台耗能设备供电。
最新一代主机性能出众：提供高度逼真的4K画面、广阔的电脑生成虚拟世界和沉浸式多感官反馈。为实现这些效果，主机耗电量约为200瓦，在家用电器中处于较高水平。将这一用电量乘以全球30亿玩家，规模可想而知。
绿色游戏项目估计，加利福尼亚州住宅用电量的5%用于游戏，包括在游戏主机、台式电脑和手机上玩游戏。加利福尼亚州劳伦斯伯克利国家实验室的首席科学工程助理 Norman Bourassa 表示，在这三类设备中，“游戏主机是最大的耗能设备”。该项目正是在这家实验室开展的。
他说：“这是个令人担忧的数字”，因为这意味着游戏主机“跻身耗能最高的设备之列，与冰箱相当”。
该项目计算得出，美国玩家每年花费50亿美元为主机和电脑供电。这些开销目前或许还没有给玩家个人的钱包造成太大压力，但 Abraham 指出：“隐性成本是我们已经排放的所有二氧化碳。”美国游戏主机每年消耗约34太瓦时电力，相关碳排放估计达2400万公吨。
长期以来，能效一直是主机制造商的优先事项，最新一代产品的能效也远高于前代。然而，瑞典乌普萨拉大学信息技术教授 Mike Hazas 表示：“我们利用能效提升来支持功能更强大的主机，却没有用它来降低生产主机的影响，也没有减少生产频率。”
因此，Bourassa 表示：“每次换代，能耗都会上升，但画面更精细、功能也更多。”每推出一款新机型，制造商确实往往会进行改进，以节省电力。例如，“PS4 的整个生命周期内，他们成功降低了功耗，同时维持设备实际输出的画面质量。我记得能效提升了40%甚至更多。”
节能措施往往收效甚微
部分能效提升源自国家和国际政策。例如，在欧盟，游戏主机和其他电子设备现已被要求在闲置时切换到低功耗待机模式，功耗不得超过0.5瓦。类似法规最初由加利福尼亚州采用，此后在美国另外五个州实施；法规要求设备在闲置30分钟后进入待机模式，并限制最大功耗。
为满足这些要求，最新一代主机的设计着重提高待机模式下的能效。但问题在于，许多玩家要么不知道这一功能，要么不使用它。Bourassa 解释说：“游戏设计、玩家使用设备的方式以及设备中的节能设置，彼此之间配合得并不好。”
例如，Xbox Series S 的节能待机模式功耗低于1瓦，但在许多地区，设备出厂时默认启用的是能效较低、但启动速度更快的“即时启动”设置。启用该设置后，主机重启可快5至10秒，但待机时的耗电量会增加到10倍。
Bourassa 感叹道：“想想这家公司花了多少钱来设计这项功能。他们为此做了大量研究，但我个人认为，他们在提升能效的设置上可能判断失误了。”玩家并没有使用这些设置。
自然资源保护协会（NRDC）2021年的一项分析估计，美国的 Xbox Series S 和 Series X 主机到2025年将浪费40亿千瓦时电力，原因仅仅是玩家没有使用节能待机模式。报告建议 Xbox 在全球范围内都将节能设为主机默认选项，而不只是在法规要求的地区如此。
游戏本身的设计也存在另一处不协调。Bourassa 表示：“主机和游戏的设计存在一些结构性原因，会促使用户让设备一直开着。”例如，许多游戏会在关键节点设置检查点，供用户保存进度。但在到达这些节点之间，玩家找到了一个巧妙的休息方式，既能暂停又不丢失进度：打开选项菜单。
但 Bourassa 解释说，许多玩家可能没有意识到：“加载这些菜单时，主机会以最大功耗运行。”主机制造商和游戏设计师需要“更好地考虑玩家的行为，因为目前游戏中的存档功能实际上正在增加这些设备的能耗”。
另一个相关问题是，游戏主机的用途往往不止于玩游戏。许多主机支持 Netflix 和 Hulu 等视频流媒体应用，但或许并不意外的是，它们执行这些非设计用途时能效并不高。NRDC 2013年的一份报告发现，在 PS3 或 Xbox 360 上播放电影的能耗，是在笔记本电脑上观看同一部电影的25倍。Bourassa 说：“这太糟糕了。普通电脑就能以很高的能效播放视频，游戏主机却做不到。”加强消费者教育有助于减少这类能源浪费。
让每瓦电力带来更多乐趣
并非所有主机的能效都一样。例如，与微软和索尼能耗更高的设备相比，任天堂主机的耗电量只占其一小部分。以掌上设备 Nintendo Switch 为例，它仅用35瓦电力，就能提供1080p画质的高清游戏。Abraham 解释说，这款主机“耗电量基本和手机差不多，因为它配备电池，因此[必须]优先采用超高效设计”。
Hazas 也认同 Nintendo Switch“展示了轻量级平台的可能性”，但他承认，这款产品“只面向特定市场”。另一方面，索尼和 Xbox 用户已习惯把尽可能高的性能和顶级图形技术视为标配。如果制造商向用户提供产品能耗情况，玩家或许会在购买时将其纳入考量。
下一代主机面临的一个重大问题是，制造商是否会继续追求越来越高的画质。Bourassa 解释说：“公司认为消费者想要4K视频、[更广的]色域和极其精细的色彩渲染……而这些都要付出能耗代价。”
不过，许多现有主机已能提供4K（超高清）画面，制造商正逐渐逼近人类感知能力的极限。人眼近距离观看时确实能察觉进一步的画质提升，但对坐在离屏幕几英尺以外的观众来说，这种提升难以察觉——这或许能让高分辨率竞赛停止继续吞噬能源。
Bourassa 质疑道：“究竟有多大比例的玩家真的需要那么高的画面质量？继续追求这种画质，对他们来说真的有道理吗？”
Abraham 表示认同：“在我看来，4K 就像透过窗户向外看。如果[画质]已经没有提升了，更高分辨率还有什么意义？”
虚拟现实（VR）头显让高分辨率画面近在用户眼前，正在改变这一趋势。这类外围设备越来越受欢迎，2020年约有三分之一的美国玩家表示自己拥有 VR 系统。根据 Bourassa 的研究，与在传统屏幕上玩游戏相比，VR 头显的能耗低15%至高38%。这种节能效果得益于注视点渲染技术：只在用户视野中心以最高分辨率渲染图像。眼动追踪技术的进步或许能在不增加能耗的情况下，持续改善 VR 用户体验。
游戏发行的两难：光盘、下载还是云端？
主机能耗只是其环境影响的一部分。用户还需要获取游戏，这有三种方式。传统上，游戏会刻录到光盘上，这会消耗更多原生塑料，并在配送过程中产生二氧化碳。Abraham 表示：“实体制造任何东西总会产生相当多的排放，传输电子数据总是更容易。”
但在过去十年里，数字游戏下载越来越流行。对于大多数游戏，数字下载能耗更低；不过，对于体量最大的游戏，提供下载服务的互联网数据中心能耗可能与实体光盘的生产和运输能耗相当。然而，随着可再生能源日益普及，Abraham 表示：“数字游戏显然有望实现净零排放。”
获取新游戏的第三种方式，也是最新出现的方式，是云游戏；它本质上是将主机变为流媒体服务。Hazas 解释说：“传统方式玩电子游戏时，所有图形内容及其他内容都在本地渲染。云游戏则将渲染工作转移到数据中心，再由数据中心向你传输视频。”这种方式能提高一些计算效率，但也会大幅增加通过网络传输的数据量，而这需要消耗大量电力。
Hazas 的研究令人意外的发现是，数字游戏下载和更新“产生的网络流量可能与云游戏平台相当”，但具体情况取决于游戏大小和串流分辨率。他解释说：“如果串流的是4K游戏，网络流量会糟糕得多”，比下载游戏并在自己的主机上渲染更甚。
Hazas 表示：“好消息是，大公司……一直在积极推动使用更多可再生能源为新数据中心供电。”
他说，如果企业和政府“致力于部署新的可再生能源，以帮助逐步淘汰化石燃料发电，[那么]能源使用的上限或许高不可限”。但 Hazas 警告说，要在所有地理区域提供足够的可再生能源以满足激增的需求，并非易事。
出于安全和专有信息方面的原因，大型互联网数据中心的能耗统计数据往往不对外公开，因此很难准确计算其当前能耗。Hazas 表示：“很难……掌握这一情况。”他指出，“无论是能源使用、碳排放还是硬件更新，整个行业都有一个改进方向：提高透明度。”
Hazas 指出，如果主机制造商继续同时支持本地游戏和云游戏，能源过度消耗的最大风险就可能由此产生。“这可能导致两头都不讨好”的局面：主机本为运行高端游戏而设计，却常被用来串流视频。他表示：“试图支持所有游戏风格和所有交付方式，最终会让整体[碳]排放增加。”
计划性淘汰加剧电子废弃物问题
新一代主机平均每五至十年推出一次，而计划性淘汰加剧了全球电子废弃物问题；全球每年产生的电子废弃物达5000万公吨。Barlow 表示：“他们抱着‘反正会有新款’的心态，所以不会把产品设计得经久耐用，这实在是不道德。”
她补充说，和许多电子设备一样，游戏主机“本质上很难回收”，因为密封的一体式复合结构使得提取并提纯其中的金属和矿物极其困难。不过，她表示，电子废弃物“是回收材料的重要潜在来源，我们确实需要更深入地关注这一点”。
目前，大量电子废弃物最终被送往垃圾填埋场，可能对未来生态环境和健康造成影响。Abraham 分析了 PS4 处理器的化学成分，发现其中含有54种不同元素，包括铬和铅等有毒重金属。虽然分析没有揭示设备中各元素的含量，但他说：“这些元素竟然存在，令我相当震惊。”例如，如果这些有毒元素从填埋场渗入地下水，就可能对人类和野生动物构成风险。
迈向环境中和型游戏
过去十年来，企业领导者和消费者对家用电子产品造成的巨大环境影响的认识迅速提升。微软承诺，到2030年实现其业务碳负排放；索尼则计划到2040年实现整个供应链碳中和。两家公司与任天堂一道表示，正致力于提升供应链两端的环境可持续性和社会责任。这些举措包括逐步淘汰有害化学品、避免使用冲突矿产、在生产中使用再生塑料，同时为淘汰的设备制定回收计划。
国际行动也正在发挥作用。联合国环境规划署发起的为地球而玩是一项由40多家游戏主机制造商和游戏开发商自愿参与的联盟，旨在到2030年将游戏产业的二氧化碳排放量减少3000万公吨。
不过，主机游戏实现碳中和的未来“取决于一些令人失望地超出游戏行业控制范围的因素”，亚伯拉罕说。“其中很大程度上取决于更广泛地转向可再生能源，以及能源系统的脱碳。”实现环境中和需要大幅改变消费电子产品所用的材料和制造方法，而目前这一前景仍遥不可及。
尽管如此，主机制造商选择的发展方向可能会受到玩家自身的深刻影响。巴洛说：“如果不再购买新主机，而只是更换一些组件来升级成为常态，那将带来真正的变革。”不过，她表示，让主机更易维修和升级“需要彻底改变客户预期的思维模式”。
亚伯拉罕说：“我们确实需要强有力的消费者声音，告诉企业‘我们不需要8K屏幕’，或者‘我现在这台主机就够用了’。”不过，只有当这种公众意识和压力达到大规模时，才会有效。“一个人改变行为，就像沧海一粟。那么，我们该如何让这类选择变得更容易或更好呢？”
任天堂和索尼没有回应蒙古科的采访请求；微软拒绝在其公开的可持续发展报告和环境承诺之外发表评论。
横幅图片：2019年，为回应消费者对主机制造碳足迹的担忧，微软宣布生产82.5万台碳中和Xbox主机。图片由Sam Pak通过Unsplash提供（公共领域）。
引文：
Aslan, J.（2020）。游戏产品和服务对气候变化的影响。（博士论文）。doi：10.15126/THESIS.00853729
Mills, E., Bourassa, N., Rainer, L. Mai, J., Shehabi, A., & Mills, N.（2019）。迈向更绿色的游戏：估算全国能源使用量和能效提升潜力。《计算机游戏期刊》，8（3），157-178。doi：10.1007/s40869-019-00084-2
Mills, E., Bourassa, N., Rainer, L., Mai, J., Shehabi, A., & Mills, N.（2018）。绿色游戏：提升能效而不牺牲性能。劳伦斯伯克利国家实验室。来源：https://www.efficientgaming.info/fileadmin/user_upload/2018_Documents/EPC-15-023-Task-7-Report.pdf
Horowitz, N.（2021）。最新游戏主机：环保赢家还是输家？来源：自然资源保护委员会网站：https://www.nrdc.org/experts/noah-horowitz/latest-game-consoles-environmental-winners-or-losers
Marsden, M., Hazas, M., & Broadbent, M.（2020）。从一端到另一端：探索游戏在网络中的日益普及。第七届信息与通信技术促进可持续发展国际会议论文集，247-254。doi：10.1145/3401335.3401366。
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