Един от аргументите за сериозни инвестиции в изкуствен интелект (AI) - особено във версии с интензивно използване на ресурси, като големи езикови модели (LLM), е аргументът, че тези мощни технологии имат потенциала да помогнат за решаването на предизвикателствата, свързани с устойчивостта и климата. Те могат да помогнат за оптимизирането на системите за възобновяема енергия, да предскажат времето и дори да открият нови материали.

В основата на този аргумент обаче стои един парадокс: макар да е вярно, че AI има потенциала да подобри устойчивостта, въздействието му върху околната среда може да отмени голяма част от ползите му, пише HBR.

Значителните изисквания за енергия и вода за обучението на AI модели са най-важните точки за безпокойство. Нарастващата интензивност на ресурсите, генерирането на отпадъци и натискът върху природните системи са също толкова тревожни.

Зад цифровата природа на AI има маса физическа инфраструктура, вкл. авангардни сървъри и чипове, мрежово оборудване, съхранение на данни, системи за контрол, стелажи и кабели, всички разположени в големи сгради на центрове за данни, заедно с инфраструктура за захранване, охлаждане и други спомагателни услуги.

Всички тези компоненти имат реално физическо въздействие върху света. Анализ на сървър на Dell например показва, че оперативната употреба на енергия допринася само за около половината от въглеродните емисии през целия жизнен цикъл на този сървър - 40-50% от емисиите идват от производствени процеси и материали. Тези въздействия също могат да бъдат много специфични и опасенията за биоразнообразието стават реални съображения при избора и планирането на място.

Друг пример - изграждането на планиран проект за AI център за данни на Meta в САЩ беше спряно поради откриването на рядък вид пчела. Регулаторните промени също сигнализират за нарастващ акцент върху смекчаването на въздействието върху околната среда на инфраструктурните проекти. Това поставя местните екосистеми под по-голям контрол.

За да окаже наистина положително въздействие върху обществото, изкуственият интелект трябва да стане по-устойчив по дизайн.

Тъй като компаниите — както доставчици на AI, така и потребители, са изправени пред натиск от различни посоки да се справят с въздействието си върху емисиите на парникови газове (включително и косвени емисии), биоразнообразието и правата на човека в техните вериги на доставки, те трябва да обмислят как техните AI амбиции влияят върху техния отпечатък.

Microsoft например отчете 30,9% увеличение на емисиите си от обхват 3 (косвените емисии), което се дължи главно на въплътените емисии в строителните материали на центъра за данни и компютърния хардуер.

Бизнес лидерите трябва да признаят по-широките екологични последици от изкуствения интелект извън използването на енергия и да ги смекчат. Тези опасения не са само регулаторни задължения, но също така пряко засягат корпоративната репутация, оперативните разходи и дългосрочната конкурентоспособност.

Нарастващото бреме на ресурсите на AI инфраструктурата

Очаква се капацитетът на глобалните центрове за данни да се удвои през следващите пет години до голяма степен заради бързия растеж при изкуствения интелект. Въздействието му далеч надхвърля енергийния сектор. Само производството на полупроводници изисква над 300 материала. Това включва критични минерали като злато, мед, никел и паладий, които също са жизненоважни за технологии за декарбонизация като вятърни турбини и батерии.

Като добавим концентрацията на глобалното предлагане в няколко региона, това подхранва ожесточена конкуренция за ограничени ресурси.

Проблемът с електронните отпадъци се усложнява. Само генеративният изкуствен интелект може да допринесе с приблизително 1,2 до 5 милиона тона допълнителни електронни отпадъци до 2030 г., което се добавя към еквивалента на 495 Айфелови кули към 62 милиона тона електронни отпадъци, произведени в световен мащаб.

Електронните отпадъци съдържат опасни метали, като олово, арсен и живак, които представляват значителен риск за човешкото здраве и околната среда. В момента само 22% от електронните отпадъци се рециклират официално, а голяма част от тях завършват на сметищата в развиващите се икономики в Африка, Югоизточна Азия и Централна и Южна Америка. В тези региони се появяват неформални сектори в добива на ценни материали като мед и злато чрез опасни практики - изгаряне или киселинно излужване, които отделят токсични замърсители и причиняват сериозни щети на околната среда и човешкото здраве.

Международната организация на труда (МОТ) изчисли през 2021 г., че 16,5 милиона деца по света работят в индустриални сектори, включително неформална обработка на електронни отпадъци.

Физическото разширяване на центровете за данни поставя друго предизвикателство за устойчивост. Някои от най-големите съоръжения в света обхващат няколко милиона кв. м площ. Изграждането на центрове за данни изразходва значително повече стомана и бетон в сравнение с другите сгради, за да издържат стелажите на високата плътност на оборудването. Известно е, че тези материали са трудни за декарбонизиране и бумът на изкуствения интелект стимулира изграждането на още по-голяма компютърна инфраструктура.

Лошото планиране на земеползването може допълнително да натовари местните екосистеми, защото води до загуба на биоразнообразие, унищожаване на местообитания, воден стрес и разсейване на топлината. В региони като Талавера де ла Рейна, Испания, предложеният от Meta център за данни от 191 000 хектара, планиран върху бивши земеделски земи, се очаква да консумира над 665 милиона литра вода годишно в регион, предразположен към суша. Басейнът на река Тахо, който доставя вода на този регион, вече е изправен пред периодичен недостиг поради изменението на климата, което повдига въпроси относно устойчивостта на подобни проекти с интензивно използване на ресурси.

Това отразява по-широкото напрежение между технологичния растеж и опазването на околната среда, както и социално-икономическите права на земеделците и местните общности. С влошаването на глобалния недостиг на вода справянето с тези конкурентни изисквания ще бъде от решаващо значение за осигуряване на устойчиво и справедливо развитие.

Как кръговата икономика може да помогне

Кръговата икономика предлага път напред. Чрез преосмисляне на използването на ресурси, удължаване на живота на AI хардуера и разработване на стабилни системи за рециклиране предприятията могат не само да намалят своя отпечатък върху околната среда, но и да стимулират иновациите и конкурентоспособността.

Голяма част от натиска върху ресурсите и електронните отпадъци произтича от линейното използване на оборудване като сървъри и съхранение на данни - устройствата се използват и изхвърлят. Продължителността на живота на компютърното оборудване става все по-кратка с постоянния стремеж към по-голяма производителност и по-кратки цикли на технологично надграждане.

Циркулярността започва с преосмисляне на начина, по който устройствата се проектират, произвеждат и поддържат. Например Cisco демонстрира как може да се приложи кръговрат към изчислителен хардуер чрез модулен дизайн, отговорно използване на материали и стабилни системи за възстановяване. Модулните системи удължават живота на хардуера, като позволяват компонентите да бъдат поправяни, подменяни или надграждани, вместо да се изхвърлят цели устройства. Докато модулността включва по-сложни първоначални проекти, тя намалява производствените нужди през жизнения цикъл на продукта, като намалява използването на суровини с 40% и въплътена енергия с 66%.

Отговорното използване на материали е друг крайъгълен камък на кръговото изчисление. Пак пример със Cisco - дружеството има за цел да намали употребата на чиста пластмаса с 50% до 2025 г. чрез интегриране на рециклирани алтернативи в продуктите. Компанията връща материали от изведен от употреба хардуер и преработва опаковката, за да елиминира пластмасата в полза на базирани на влакна решения. Инициативи като приложението "Send IT Back" и партньорства рационализират обратната логистика - процесът на връщане на използвани продукти и компоненти за повторна употреба, обновяване, рециклиране или безопасно изхвърляне.

Сградите на центровете за данни са друг източник на ресурси, емисии и натиск за отпадъци. В световен мащаб сградите допринасят за 39% от глобалните емисии, от които 11% идват от материалите и конструкцията. Това се усилва от специфичните структурни изисквания на центровете за данни.

Замяната на въглеродно-интензивни материали като бетон и стомана с устойчиви алтернативи е едно решение. Например Microsoft използва кръстосано ламиниран дървен материал (CLT) в два центъра за данни в щата Вирджиния, САЩ, като намалява въглерода с до 65% в сравнение с бетонните конструкции. CLT, когато е устойчив източник, предлага жизнеспособна нисковъглеродна алтернатива, особено предвид високите разходи и ограничената наличност на зелен бетон и стомана.

Microsoft също така има изисквания за нисковъглеродни материали в договорите с доставчици и оказва натиск върху ключовите доставчици да преминат към 100% безвъглеродно електричество до 2030 г. Други дизайни, например пасивни системи за охлаждане, допълнително намаляват въздействието върху околната среда.

Освен замяната на материала, пренасочването на съществуващи структури може да има още по-големи ползи. Start Campus в Португалия пренасочи инфраструктурата от изведена от експлоатация въглищна централа, за да създаде система за охлаждане с морска вода за своя 1,2-гигаватов център за данни, за да намали екологичния отпечатък. EcoDataCenter в Швеция (друга конструкция на CLT) развива принципа на повторна употреба, като превръща потоците от отпадъци - в този случай огромната топлина от компютърното оборудване, в ресурси за местни индустрии като рибовъдство и оранжерии, в партньорство с WA3RM, фирма за развитие на кръгови индустриални проекти.

Избягването на вредата трябва да е само началото. Следващата стъпка е центровете за данни да създадат нетно положително въздействие върху местната среда. Този подход се възприема от Microsoft с концепцията за регенеративен център за данни, предназначена за подобряване на биоразнообразието, стопанисване на водата и интегриране на екосистеми, както и други мерки. Ключово е да се адаптират решенията към местния контекст, като се вземат предвид материалите, екосистемите, инфраструктурата и нуждите на общността.