هوش مصنوعی چقدر آلوده کننده است؟

بخش سوم: سوخت و انتشار آلاینده‌ها

اکنون که تخمینی از میزان کل انرژی مورد نیاز برای اجرای یک مدل هوش مصنوعی جهت تولید متن، تصویر و ویدیو در اختیار داریم، می‌توانیم بررسی کنیم که این مصرف انرژی چه پیامدهایی از نظر انتشار گازهای گلخانه‌ای دارد—همان گازهایی که موجب تغییرات اقلیمی می‌شوند.

نخست باید گفت که فعالیت مداوم یک مرکز داده لزوماً موضوعی منفی تلقی نمی‌شود. اگر تمامی مراکز داده به پنل‌های خورشیدی متصل بودند و تنها هنگام تابش آفتاب فعالیت می‌کردند، گفت‌وگوها درباره مصرف انرژی هوش مصنوعی بسیار کمتر می‌بود. اما چنین نیست. بیشتر شبکه‌های برق جهان هنوز به‌شدت وابسته به سوخت‌های فسیلی هستند. بنابراین، مصرف برق همراه با هزینه‌ای اقلیمی خواهد بود.

«مراکز داده‌ای که از هوش مصنوعی پشتیبانی می‌کنند، به برق دائمی نیاز دارند—۲۴ ساعت شبانه‌روز، ۳۶۵ روز سال»، چنین می‌گوید راهول میواوالا، مدیرعامل شرکت Mawson Infrastructure Group که در زمینه ساخت و نگهداری مراکز داده پرمصرف فعالیت دارد.

به همین دلیل، مراکز داده نمی‌توانند به منابع متناوب مانند انرژی بادی و خورشیدی تکیه کنند، و به‌طور میانگین برق آلوده‌تری مصرف می‌کنند. در یک مطالعه‌ی پیش‌چاپ از مدرسه بهداشت عمومی هاروارد (T.H. Chan)، مشخص شد که شدت کربنی برق مصرف‌شده در مراکز داده ۴۸٪ بیشتر از میانگین برق مصرفی در سراسر ایالات متحده است. یکی از دلایل این امر آن است که مراکز داده، در حال حاضر، عمدتاً در مناطقی متمرکز شده‌اند که شبکه‌های برقی آن‌ها آلوده‌تر هستند—مانند شبکه زغال‌سنگ‌محور نواحی میانه‌اطلس (Mid-Atlantic) شامل ایالت‌های ویرجینیا، ویرجینیای غربی و پنسیلوانیا. همچنین این مراکز داده به‌طور مداوم فعال هستند، حتی در زمانی که منابع پاک‌تر در دسترس نباشند.

مراکز داده نمی‌توانند به فناوری‌های متناوب مانند باد و خورشید تکیه کنند و به‌طور متوسط، برق آلوده‌تری استفاده می‌نمایند.

شرکت‌های فناوری مانند متا، آمازون و گوگل در واکنش به این مسئله، اهدافی برای استفاده بیشتر از انرژی هسته‌ای اعلام کرده‌اند. این سه شرکت به تعهدی پیوسته‌اند که هدف آن سه برابر کردن ظرفیت هسته‌ای جهان تا سال ۲۰۵۰ است. اما در حال حاضر، انرژی هسته‌ای تنها حدود ۲۰٪ از برق ایالات متحده را تأمین می‌کند و تنها بخشی اندک از عملیات مراکز داده هوش مصنوعی را پوشش می‌دهد. برای نمونه، در ایالت ویرجینیا—که بیشترین تعداد مرکز داده را در آمریکا دارد—بیش از نیمی از برق تولیدی از گاز طبیعی تأمین می‌شود. علاوه بر آن، ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای جدید، سال‌ها یا حتی دهه‌ها زمان خواهد برد.

در سال ۲۰۲۴، سوخت‌های فسیلی از جمله گاز طبیعی و زغال‌سنگ، حدود ۶۰٪ برق ایالات متحده را تأمین کردند. انرژی هسته‌ای حدود ۲۰٪ و ترکیبی از منابع تجدیدپذیر نیز باقی‌مانده ۲۰٪ را شامل می‌شود.

کمبود منابع پایدار برق در کنار شتاب برای ساخت مراکز داده جهت پشتیبانی از هوش مصنوعی، اغلب منجر به طرح‌های انرژی کوتاه‌نگر می‌شود. برای نمونه، در ماه آوریل، تصاویر ماهواره‌ای نشان دادند که مرکز فوق‌محاسباتی شرکت X متعلق به ایلان ماسک در نزدیکی ممفیس، از ده‌ها ژنراتور گاز متان استفاده می‌کرده است. به گفته مرکز حقوقی زیست‌محیطی جنوب (Southern Environmental Law Center)، این ژنراتورها فاقد مجوز قانونی از سوی تنظیم‌گران انرژی بوده‌اند و قانون هوای پاک را نقض کرده‌اند.

معیار کلیدی برای سنجش انتشار کربن مراکز داده، شدت کربن (Carbon Intensity) نام دارد: یعنی میزان گرم‌های دی‌اکسیدکربن تولیدشده برای هر کیلووات‌ساعت برق مصرفی. تعیین دقیق شدت کربن یک شبکه برق، نیازمند شناخت کامل از میزان آلایندگی هر نیروگاه فعال و میزان مشارکت آن در تأمین برق شبکه در هر لحظه است. نهادهای خدماتی، دولت‌ها و محققان، با استفاده از تخمین‌های میانگین و همچنین داده‌های لحظه‌ای، آلودگی ناشی از نیروگاه‌ها را پایش می‌کنند.

این شدت به‌شدت در مناطق مختلف متفاوت است. شبکه برق ایالات متحده پراکنده است و ترکیب منابع آن—زغال‌سنگ، گاز، تجدیدپذیر یا هسته‌ای—در ایالت‌ها به‌طور گسترده متفاوت است. برای مثال، شبکه برق کالیفرنیا به‌مراتب پاک‌تر از ویرجینیای غربی است.

زمان روز نیز اهمیت دارد. برای نمونه، داده‌های آوریل ۲۰۲۴ نشان می‌دهد که شدت کربن در شبکه برق کالیفرنیا می‌تواند در بعدازظهرها (با حضور فراوان انرژی خورشیدی) به زیر ۷۰ گرم در هر کیلووات‌ساعت برسد، اما در نیمه‌شب‌ها به بیش از ۳۰۰ گرم افزایش یابد.

این نوسان بدان معناست که همان فعالیت هوش مصنوعی ممکن است تأثیر اقلیمی کاملاً متفاوتی داشته باشد، بسته به محل زندگی شما و زمانی که درخواست ارسال می‌شود.

برای نمونه، همان دونده‌ی ماراتن خیریه را در نظر بگیرید. پاسخ‌های متنی، تصویری و ویدیویی‌ای که دریافت کرده‌اند، در مجموع برابر با ۲٫۹ کیلووات‌ساعت برق است. اگر این برق در ایالت کالیفرنیا تولید شود، به‌طور میانگین حدود ۶۵۰ گرم دی‌اکسیدکربن وارد جو می‌شود. اما اگر همین میزان برق در ویرجینیای غربی تولید شود، این عدد ممکن است به بیش از ۱٬۱۵۰ گرم افزایش یابد.

به کانال تلگرام هم میهن بپیوندید