في 3 يونيو، نشر معهد جامعة الأمم المتحدة للمياه والبيئة والصحة تقريرًا بعنوان "التكلفة البيئية لاستهلاك طاقة الذكاء الاصطناعي: البصمات الكربونية والمائية والأرضية"، محذرًا من أن استهلاك المياه والطاقة والتلوث الناجم عن مراكز البيانات سيتضاعف خلال أربع سنوات بسبب نمو استخدام الذكاء الاصطناعي (AI). يتوقع التقرير أنه بحلول 2030 سيصل الطلب العالمي على كهرباء مراكز البيانات إلى 945 تيراواط-ساعة، مع استهلاك مياه مكافئ للاحتياجات السنوية الأساسية من المياه اللازمة للحياة لدى 1.3 مليار شخص، وتجاوز احتلال الأراضي 14,500 كيلومتر مربع. ويجادل التقرير بأن تقييم التكلفة البيئية للذكاء الاصطناعي لا يمكن أن يقتصر على انبعاثات الكربون وحدها—لا بد من إدراج البصمة المائية والبصمة الأرضية في التقييم، لأن انخفاض الانبعاثات الكربونية لا يعني انخفاض الأثر البيئي.
تقرير أممي: تتوقع مستويات استهلاك موارد مراكز البيانات بحلول 2030
وفقًا للتقرير، يُقدَّر أن استهلاك مراكز البيانات العالمية للكهرباء في 2025 يبلغ 448 تيراواط-ساعة (تيراواط واحد يساوي 1 تريليون واط). وينتج عن استهلاك الكهرباء هذا نحو 208 ملايين طن من ثاني أكسيد الكربون، وهو ما يعادل تقريبًا انبعاثات الأرجنتين في العام الماضي، كما ينتج عن إنتاج هذه الطاقة المستهلكة نحو 4.5 تريليون لتر من المياه.
بحلول 2030، يُتوقع أن يصل استهلاك المياه المرتبط بهذه المراكز إلى 9.3 تريليون لتر، وهو ما يعادل الاحتياجات السنوية الأساسية من المياه اللازمة للحياة لدى 1.3 مليار شخص في أفريقيا جنوب الصحراء. تُستهلك موارد المياه بشكل أساسي في تبريد مراكز البيانات والاستهلاك المائي غير المباشر في محطات توليد الطاقة.
إذا نُظر إلى مراكز البيانات العالمية باعتبارها دولة، فسيكون استهلاكها المستقبلي للكهرباء ضمن الأعلى عالميًا. وبحلول 2030، ستشكل مراكز البيانات ما يقرب من 3% من إجمالي استهلاك الكهرباء العالمي المتوقع، لتزداد إلى 945 تيراواط-ساعة—أي ما يقارب ثلاثة أضعاف إجمالي استهلاك الكهرباء السنوي لكل من باكستان وبنغلاديش ونيجيريا—وسوف تولد ما يقرب من 440 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون.
استهلاك طاقة الذكاء الاصطناعي يتركز في مرحلة تفاعل المستخدم
حاليًا، يعود 20% من استهلاك طاقة مراكز البيانات إلى الذكاء الاصطناعي، لكن بحلول 2030 ستزيد هذه النسبة إلى 40%.
يذكر التقرير أن تعقيد مهمة الذكاء الاصطناعي يعني استهلاكًا أعلى للطاقة. حاليًا، ليست المرحلة الرئيسية المسببة لاستهلاك الطاقة هي تدريب النماذج الكبيرة، بل تفاعل المستخدمين مع الذكاء الاصطناعي وعملية التوليد، إذ تمثل 80% إلى 90% من إجمالي استهلاك طاقة الذكاء الاصطناعي.
قالت مiriam Aczel، باحثة سياسات بيئية في جامعة الأمم المتحدة ومتعاونة في الدراسة: "ما فاجأنا أكثر هو أن أكثر الخيارات صداقة للبيئة من منظور انبعاثات الكربون غالبًا ما ينتهي إلى إحداث أضرار أكثر خطورة لموارد المياه أو للأراضي".
تختلف مهام الذكاء الاصطناعي اختلافًا كبيرًا في استهلاك الطاقة. فاستعلام دردشة نموذجي يستهلك نحو 200 مرة طاقة مهمة أساسية لتصنيف النصوص، بينما يؤدي توليد صورة للذكاء الاصطناعي إلى استهلاك طاقة تقارب 1,450 مرة، ويستهلك توليد فيديو قصير طاقة تعادل 200,000 مهمة لتصنيف البريد المزعج.
وجد التقرير أن تقليل عدد الكلمات في الطلبات بنسبة 30% يمكن أن يخفض استهلاك طاقة الذكاء الاصطناعي بنحو 25%. وتقوم ChatGPT وحدها بمعالجة 2.5 مليار طلب يوميًا، مع استهلاك سنوي للكهرباء يبلغ حوالي 383 جيغاواط (جيغاواط واحد يساوي تقريبًا 1 مليار واط).
الأبحاث تكشف مفاضلات بيئية بين البصمتين الكربونية والمائية
وجدت الدراسة أنه مقابل كل 1 كيلوواط من الكهرباء يستهلكه الذكاء الاصطناعي، تنشأ انبعاثات كربونية، وتُستهلك موارد المياه أثناء عمليات التبريد وتوليد الطاقة، وتُشغل موارد الأراضي بالبنية التحتية للطاقة وسلاسل الإمداد. ولا تتغير هذه البصمات البيئية الثلاث دائمًا بالتزامن. فعلى سبيل المثال، قد يؤدي التحول من الفحم إلى طاقة حيوية إلى تقليل البصمة الكربونية بشكل كبير، لكنه قد يؤدي في الوقت نفسه إلى زيادة كبيرة في الطلب على المياه والأراضي.
قال فلاديمير סמakhoitin، مدير معهد جامعة الأمم المتحدة للمياه والبيئة والصحة، إن هذا التقرير لا يعارض الذكاء الاصطناعي، لكنه يدعو إلى استخدام مسؤول له. وفي التخطيط والتقييم البيئي والتشاور مع المجتمعات، يجب إدراج التكاليف الحقيقية للكربون والمياه والأراضي بالكامل لضمان أن تتطور ثورة التكنولوجيا بشكل مستدام وعادل ضمن الحدود الكوكبية.
وأضاف Smakhtin أيضًا أنه رغم أن بعض الشركات تدعي أن مراكز بياناتها تستخدم طاقة متجددة، فإن ذلك يعني أن أماكن أخرى ستستخدم طاقة أنظف نسبيًا بشكل أقل. وقال كذلك: "ليس الذكاء الاصطناعي شيئًا افتراضيًا فحسب. نحن نتحدث عن شيء له خصائص فيزيائية ويُحدث آثارًا فعلية. (AI) يمتلك بنية تحتية ويستخدم الطاقة. ووراء كل هذه العمليات توجد كمية كبيرة من دعم الأجهزة. ورغم أننا لا نرى دخانًا يخرج من الأجهزة في هواتفنا وأجهزة الكمبيوتر لدينا—يبدو الأمر نظيفًا جدًا—ففي مكان آخر يعاني الناس".
SpaceX تضيف تحذيرًا بشأن مخاطر موارد المياه في ملف الطرح الأولي (IPO)
في 1 يونيو، أضافت SpaceX صياغة جديدة إلى قسم "عوامل المخاطر" في طلبها الخاص بالطرح العام الأولي (IPO)، مشيرة إلى أن الحصول على موارد المياه مهم بقدر أهمية ضمان SpaceX لتوفير إمدادات الطاقة، والحصول على المعالجات، وغيرها من الموارد الحرجة. كما تُعد موارد المياه اعتبارًا رئيسيًا أيضًا في اختيار مواقع مراكز البيانات وتطويرها وتشغيلها.
سابقًا، كانت SpaceX تركز في الغالب على المستثمرين على أن مراكز بياناتها مقيدة أساسًا بـ "الحصول على الكهرباء بأسعار معقولة، ودورات بناء طويلة، ونقص في المواد".
ولا يزال غير واضح حاليًا لماذا أضافت SpaceX هذا الشرط المتعلق بالمياه، أو لماذا تم إغفاله في البداية. ذكرت وسيلة إعلام تقنية Tech Crunch أن SpaceX تقف حاليًا في مرحلة ما قبل الطرح العام الأولي، والتي يقوم خلالها لدى هيئة الأوراق المالية والبورصات الأمريكية (SEC) إرسال "خطابات تعليقات" إلى الشركة طلبًا للتوضيح أو تفاصيل إضافية بشأن الوثيقة—قد تكون استفسارات هيئة SEC قد دفعت إلى هذا التغيير.
في مارس من هذا العام، تخلت Oracle وOpenAI عن خطط توسيع مركز بيانات للذكاء الاصطناعي في تكساس، الولايات المتحدة. كانت الخطة في الأصل جزءًا من مشروع مراكز بيانات أمريكي كبير على نطاق واسع بعنوان "Stargate".
وبالإضافة إلى SpaceX، قالت بعض عمالقة التكنولوجيا، بما في ذلك Microsoft وOpenAI وOracle، في الأشهر الأخيرة إنها تتخلى بالكامل عن التبريد التبخيري للحفاظ على المياه.
Google تعلن استراتيجية لتعويض المياه بحلول 2030
في 3 يونيو، قالت Google في منشور على مدونتها إنه بحلول 2030 ستتجاوز تعويضات مياه مجموعة الخوادم لديها استهلاك المياه. وتعمل الشركة على تقليل الأثر البيئي عبر زيادة فعليّة لإمدادات المياه في المجتمعات التي توجد فيها مراكز البيانات، والاستثمار في البنية التحتية المحلية لإمدادات المياه، والسعي إلى مصادر مياه بديلة لتشغيل منشآت الشركة، والإفصاح الكامل عن استخدام الشركة للمياه.
صرحت شركة Alphabet، الشركة الأم لـGoogle، مؤخرًا بأنها تخطط لجمع 80 مليار دولار من خلال عروض الأسهم لتمويل بناء مراكز البيانات.
قال بن تاونسند، مدير البنية التحتية والاستدامة في Google عالميًا: "تقوم Google باحتساب استهلاك المياه غير المباشر قدر الإمكان، وتستثمر في طاقة متجددة بلا مياه (تقنيات طاقة متجددة تستهلك تقريبًا لا موارد من المياه أثناء توليد الطاقة أو إنتاج الهيدروجين، بما في ذلك طاقة الرياح والطاقة الشمسية الكهروضوئية، إلخ)."
في 2024، تنبأت الهيئة الوطنية المختصة بالمختبرات Lawrence Berkeley National Laboratory، التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية، في تقرير بأن مراكز البيانات فائقة النطاق (hyperscale) إذا اعتمدت بشكل كبير على التبريد التبخيري، فقد تستهلك حتى 33 مليار جالون (ما يعادل تقريبًا 125 مليار لتر) من المياه بحلول 2030.
وبالمقارنة مع الصناعات الأخرى التي تستهلك كميات كبيرة من المياه، فإن هذه الأرقام مماثلة أو أقل. يمكن لآبار التكسير الهيدروليكي الواحدة أن تستهلك من 1.5 مليون إلى 16 مليون جالون من المياه. ومع ذلك، في المناطق التي تكون فيها موارد المياه شحيحة بالفعل، لا يزال ذلك يشكل مخاطر، خصوصًا في الصيف، لأن احتياجات تبريد مراكز البيانات غالبًا ما ترتفع بالتزامن مع استخدام المياه من البلديات.
باحثون يدعون إلى شفافية الصناعة بشأن تشغيل مراكز البيانات
أشار Aczel وSmakhtin كليهما إلى أن إحدى المشكلات التي تواجه إجراء هذا البحث تتمثل في أن كثيرًا من الشركات والمؤسسات لا تكون شفافة بشأن الطاقة المستهلكة بواسطة مراكز البيانات وأنظمة الذكاء الاصطناعي لديها، ولا تكون حتى واضحة بشأن المواقع والأحجام المحددة لهذه الأنظمة.
قالت Priscilla Johnson، مستشارة مستقلة كانت مديرة استراتيجية موارد المياه في Microsoft من 2017 إلى 2020، إن بإمكان الشركات أن تُشجَّع على تطوير حلول تصميم أفضل تُقلل في الوقت نفسه من استهلاك المياه والطاقة. وقالت Johnson: "يجب على هذه الصناعة أن تقبل التحدي وأن تصمم شيئًا أذكى وأكثر نظافة".
أكد Caleb Marks، رئيس الرابطة الوطنية للذكاء الاصطناعي، أن الذكاء الاصطناعي يتكامل بسرعة مع الحياة اليومية للناس، ويجلب العديد من الفوائد مثل تحسين كفاءة العمل وتقليل الفقر. وللعائد على الاستثمار في تطوير الذكاء الاصطناعي تأثيرات تحويلية على العالم، ما يجعل تطويره جديرًا جدًا بالاهتمام.
وقال Josh Levi، رئيس تحالف مراكز البيانات الأمريكي، كذلك إن صناعة الذكاء الاصطناعي تتعامل مع قضايا أثرها البيئي بجدية كبيرة. "سنواصل العمل مع صانعي السياسات والمجتمعات المحلية وشركاء الصناعة لضمان أن يكون تطوير مراكز البيانات عند توسعها مسؤولاً وشفافًا ويلبي معايير أفضل الممارسات الحالية."
ومع ذلك، طرح Smakhtin مفارقة عامة: عندما تصبح الأشياء أكثر كفاءة، فإن وتيرة استخدامها تزيد، وترتفع كمية استهلاك الطاقة الإجمالية بشكل كبير. وهذا يحدث حتى عندما تكون الخطوات الفردية في عملية الاستخدام أكثر كفاءة.
الأسئلة الشائعة
ماذا توقّع تقرير الأمم المتحدة بشأن استهلاك مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي للمياه بحلول 2030؟
وفقًا لتقرير 3 يونيو الصادر عن معهد جامعة الأمم المتحدة للمياه والبيئة والصحة، يُتوقع أن يصل استهلاك المياه المرتبط بمراكز البيانات العالمية إلى 9.3 تريليون لتر بحلول 2030، وهو ما يعادل الاحتياجات السنوية الأساسية من المياه اللازمة للحياة لدى 1.3 مليار شخص في أفريقيا جنوب الصحراء. وتُستهلك موارد المياه بشكل أساسي في تبريد مراكز البيانات والاستهلاك المائي غير المباشر في محطات توليد الطاقة.
كيف يمكن للمستخدمين تقليل استهلاك طاقة الذكاء الاصطناعي وفقًا للتقرير؟
وجد التقرير أن تقليل عدد الكلمات في الطلبات بنسبة 30% يمكن أن يخفض استهلاك طاقة الذكاء الاصطناعي بنحو 25%. وقال فلاديمير Smakhtin، مدير معهد جامعة الأمم المتحدة للمياه والبيئة والصحة، إن بإمكان الناس تقليل الطلب الهائل على طاقة الذكاء الاصطناعي عبر التعبير عن أنفسهم بشكل أكثر إيجازًا في الاستعلامات—على المستخدمين أن يكونوا دقيقين ومختصرين للغاية، لأن إضافة عبارات مهذبة مثل "من فضلك" تُحدث فرقًا ملحوظًا في استهلاك الطاقة.
