Så mycket energi slukar världens AI-datacenter

Microsoft har nyligen förvärvat ett enormt markområde om 13 kvadratkilometer utanför den lilla staden Cheyenne i södra Wyoming, USA. Området är mer än dubbelt så stort som Södermalm i Stockholm och ska användas för att bygga ytterligare datacenter. Techjätten har redan två stora anläggningar i närheten, men det explosionsartade behovet av beräkningskraft i takt med AI-teknikens utveckling driver företag som Microsoft, OpenAI, Google och Amazon att planera en massiv utbyggnad under kommande år.

Trenden är global och märks tydligt även i Sverige. Microsoft har sedan en tid tillbaka datacenter i både Gästrikland och Skåne, medan Google just påbörjat bygget av en anläggning i Dalarna. Meta etablerade sig tidigt med en jätteanläggning i Luleå. Det växande antalet datacenter har dock fått forskare att varna för den enorma resursförbrukning som följer i teknikens fotspår.

En ny studie från FN:s universitet för vatten, miljö och hälsa visar på oroväckande prognoser. Redan år 2030 kan världens datacenter förbruka cirka tre procent av all elektricitet globalt, motsvarande 945 terawattimmar. Om datacenterindustrin vore ett land skulle den vara världens sjätte största förbrukare av el. I dag står AI-beräkningar för 20 procent av förbrukningen, men andelen väntas öka till 40 procent år 2030.

Vattenförbrukningen är en annan kritisk faktor. Studien uppskattar att datacenter år 2030 kommer använda 9,3 tusen miljarder liter vatten, en mängd som motsvarar förbrukningen för 1,3 miljarder människor i Afrika söder om Sahara. Vattnet används främst för att kyla de enorma anläggningarna. Därtill beräknas 14 500 kvadratkilometer mark behövas för elektricitetsproduktionen till datacentren samma år.

Niusha Shafiabady, professor i datorintelligens vid Australian Catholic University i Sydney, påpekar att artificiell intelligens kan upplevas som något viktlöst och virtuellt, men att tekniken i verkligheten är djupt förankrad i den fysiska världen. Varje prompt, varje modell och varje datacenter kräver energi, vatten, mark och mineraler, och omfattningen av efterfrågan växer i takt med att AI-användningen accelererar.

Sverige lyfts ofta fram som en förebild tack vare sin nästan helt fossilfria elproduktion. Framför allt norra Sverige, med tillgång till vattenkraft och kallare klimat som minskar kylningsbehovet, har pekats ut som ett idealiskt område för datacenter. Studien bekräftar delvis denna bild genom att placera Sverige, tillsammans med Frankrike och Schweiz, bland de länder vars elproduktion orsakar minst koldioxidutsläpp.

Bilden blir dock mer komplex när det gäller vattenanvändning. Studien använder begreppet ”vattenavtryck”, vilket inkluderar inte bara direkt förbrukning utan även avdunstning, förorening och försämring av vattenkvalitet. Sveriges stora vattenavtryck beror delvis på vattenkraften, där tidigare forskning pekat på betydande avdunstning från vattenmagasin.

Kaveh Madani, professor vid FN-universitetet, förklarar att vattenkraft som energislag är kopplat till stora förluster genom avdunstning och i vissa fall försämring av kvaliteten, vilket ger ett betydande vattenavtryck. Rapportförfattarna varnar särskilt för att omfattningen och tidpunkten för storskaliga vattenuttag kan utsätta grundvattenmagasin och ytvattensystem för betydande påfrestningar, särskilt i torra regioner eller områden där grundvattennivåerna redan sjunker.

Energikällor innebär ofta målkonflikter. Att ersätta klimatskadlig kolkraft med biodrivmedel minskar visserligen koldioxidutsläppen med 70 procent, men ökar samtidigt vatten- och markanvändningen dramatiskt, enligt studiens författare.

Generativ AI, som exploderat i användning de senaste åren, inkluderar allt från korta textsvar till långa utredningar, samt bild- och videogenerering. Alla former av AI-förfrågningar kräver betydligt mer resurser än äldre typer av beräkningar, som exempelvis skräppostfiltrering.

Forskarna pekar på att relativt enkla åtgärder kan göra skillnad. Mer kortfattade svar kan minska resursförbrukningen med 30 procent, och användare kan spara beräkningskraft genom att undvika artighetsfraser som ”tack” och ”snälla” till systemen.

Den verkliga resursförbrukaren är dock inte text utan bildgenerering och framför allt AI-skapade videor. Ett enda kort klipp kan förbruka lika mycket energi som skräppostgranskningen av 200 000 mejl. Även här finns potential för besparingar genom att minska upplösning och antal bilder per sekund.

Professor Niusha Shafiabady betonar vikten av att sätta AI-teknikens miljöpåverkan i perspektiv. Hon understryker att AI inte är det största miljöhotet vi står inför, utan att betydligt större risker kommer från utsläpp från fossila bränslen, markförstöring, industriellt jordbruk och globala leverantörskedjor.

En av de största farorna är enligt Shafiabady vår kollektiva okunskap om den relativa skalan på dessa problem. Utan denna kontext är det lätt att överskatta AI:s påverkan och underskatta de sektorer som står för merparten av den globala miljöskadan. Studien belyser dock att när AI-användningen fortsätter att växa måste även dess resursförbrukning tas på allvar och hanteras med eftertanke för en hållbar utveckling.