AI:s enorma resurskrav – en ny FN-studie slår larm

Utanför den lilla staden Cheyenne, mitt på slätten i södra Wyoming, har Microsoft köpt 13 kvadratkilometer mark. Det är mer än dubbelt så stort som hela Södermalm i Stockholm.

Planen är att bygga datacenter. Fler datacenter, för techjätten har redan två enorma anläggningar i närheten. Men hungern efter beräkningskraft när AI-tekniken breder ut sig är så stor att företag som Microsoft, Open AI, Google och Amazon planerar en utbyggnad av otroliga proportioner de närmaste åren.

Det märks världen över. Även i Sverige där Microsoft sedan en tid har datacenter i Gästrikland och Skåne. Google ska just börja bygga ett i Dalarna. Meta har sedan länge en jätteanläggning i Luleå.

Men datacenter, och särskilt de krävande AI-beräkningarna, förbrukar enorma mängder energi, kräver mycket vatten för kylning och tar upp stora landområden. En ny studie från FN:s universitet för vatten, miljö och hälsa summerar:

● Redan år 2030 kan världens datacenter förbruka runt tre procent av all elektricitet i världen, 945 terawattimmar. Om dessa datacenter vore ett land så skulle det vara världens sjätte största förbrukare av elektricitet.

● I dag står AI-beräkningar för 20 procent av förbrukningen. Till år 2030 väntas den öka till 40 procent.

● Samma år väntas datacentren använda 9,3 biljoner (föredrar att skriva tusen miljarder /PA) liter vatten, lika mycket som de 1,3 miljarder människor som bor i Afrika söder om Sahara. Datacenter använder vatten framför allt för kylning.

● Resurserna kan också översättas till hur mycket land som tas i anspråk: För prognosen till 2030 beräknas 14 500 kvadratkilometer behövas för elektricitetsproduktionen för datacentren.

– Artificiell intelligens kan kännas viktlös och virtuell, men den här rapporten visar tydligt att tekniken är förankrad i den fysiska världen, säger Niusha Shafiabady, professor i datorintelligens vid Australian Catholic University i Sydney som själv inte är en av forskarna bakom studien.

– Varje prompt, varje modell och varje datacenter kräver energi, vatten, mark och mineraler. Och omfattningen av den efterfrågan växer i takt med att användningen av AI accelererar.

Samtidigt så spelar det stor roll hur elektriciteten har producerats. Sverige, med sin nästan helt fossilfria elproduktion, lyfts ofta fram som en förebild. Framför allt norra delarna av landet, med gott om vattenkraft och mindre behov av kylning tack vare kallare klimat, har pekats ut som ett ovanligt bra område för att bygga datacenter.

Den bilden bekräftas delvis i studien. Tillsammans med Frankrike och Schweiz hamnar Sverige bland de länder vars elproduktion orsakar minst utsläpp av koldioxid, på grund av stora inslag av kärn- och vattenkraft.

Däremot får Sverige en mindre smickrande position när det gäller vatten. Här räknar forskarna på ”vattenavtryck”, vilket inte är detsamma som direkt vattenförbrukning. Det inkluderar även avdunstning, förorening och försämring av vattnets kvalitet.

– Därför är vattenavtryck vanligtvis större än vattenanvändningen, säger Kaveh Madani, professor vid FN-universitetet.

Sveriges stora vattenavtryck beror delvis på vattenkraften, enligt studien. Tidigare forskning har pekat på avdunstning från dess vattenmagasin.

– Vattenkraft som energislag kopplas ihop med stora förluster genom avdunstning och i vissa fall försämring av kvaliteten. Därför har den ett inte obetydligt vattenavtryck, säger Kaveh Madani.

Angående vattenförbrukning för kylning skriver rapportförfattarna: ”Även när en del av det uttagna kylvattnet återförs kan omfattningen och tidpunkten för storskaliga uttag utsätta grundvattenmagasin och ytvatten­system för betydande påfrestningar, särskilt i torra regioner eller områden där grundvattennivåerna redan sjunker.”

Energi-, vatten- och markanvändning pekar dessutom ofta åt olika håll. Att ersätta klimatskadlig kolkraft mot biodrivmedel minskar visserligen koldioxidutsläpp med 70 procent. Men det ökar vatten- och markanvändningen dramatiskt, skriver studiens författare.

Generativ AI, den typ av system som har exploderat i användning de senaste åren, inkluderar både textsvar – från de kortaste till långa som mindre avhandlingar –, bild och video. Alla former av AI-förfrågningar kräver betydligt mer än äldre typer av beräkningar, som exempelvis matchningen som ett skräppostfilter kan använda.

Betydande minskningar kan göras med relativt enkla medel: Mer kortfattade svar kan minska resursförbrukningen med 30 procent. Faktum är att man kan spara beräkningskraft och därmed resurser genom att bara sluta säga ”tack” och ”snälla” till systemet.

Men den verkliga boven är inte text över huvud taget utan bildgenerering och framför allt AI-skapade videor. Ett enda kort klipp kan förbruka lika mycket energi som skärppostgranskningen av 200 000 mejl. Men även här finns vinster att göra, genom att minska upplösning och antal bilder per sekund sänks förbrukningen.

Professor Niusha Shafiabady betonar ändå att inte överskatta AI-teknikens miljöpåverkan jämfört med andra, värre verksamheter.

– AI är inte det största miljöhotet vi står inför. Betydligt större risker kommer från utsläpp från fossila bränslen, markförstöring, industriellt jordbruk och globala leverantörskedjor, säger hon.

– En av de största farorna är vår kollektiva okunskap om den relativa skalan på dessa problem. Utan den kontexten är det lätt att överskatta AI:s påverkan och underskatta de sektorer som står för merparten av den globala miljöskadan.

Läs mer:

Professorn knäcker historiska chifferkoder med AI: ”Tog 28 minuter”