Come affrontare la crisi energetica dell’IA?

L’intelligenza artificiale si sta sviluppando più velocemente delle energie rinnovabili. Così, mentre ai privati ​​viene chiesto di abbassare il riscaldamento, la GAFAM rilancia l’energia nucleare. L’Agenzia internazionale per l’energia convocherà un congresso globale su intelligenza artificiale ed energia il 4 e 5 dicembre 2024.

La centrale nucleare statunitense “Three Mile Island” è famigerata per essere stata teatro di uno dei più terribili incidenti nucleari della storia nel 1979, e presto tornerà in servizio per alimentare i sistemi di intelligenza artificiale (AI) di Microsoft. Questo annuncio, fatto nel settembre 2024 e che riguarda un reattore indipendente da quello che provocò l’incidente del 1979, si inserisce in una tendenza più globale di massicci investimenti da parte dei giganti digitali nell’energia nucleare.

Così, Google ha annunciato anche la firma di un accordo con la start-up Kairos Energy, specializzata nella costruzione di piccoli reattori nucleari modulari (detti “SMR”), per finanziarne lo sviluppo e riservare parte della sua capacità produttiva entro il 2030. Amazon, di conseguenza, ha stretto una partnership simile con la start-up X-energy.

Il motivo di questi investimenti è semplice: lo sviluppo esponenziale dell’AI generativa richiede notevoli capacità di calcolo, localizzate in data center particolarmente energivori.

Gli studi più recenti mostrano che l’intelligenza artificiale rappresenta tra il 10 e il 20% dell’elettricità consumata da tutti i data center del mondo, cifra che secondo l’International Data Protection Agency (IEA) aumenta ogni anno dal 20 al 40%. In alcuni paesi, come l’Irlanda, il consumo dei data center ha addirittura superato la quantità di elettricità consumata dalle famiglie.

La sproporzione di queste cifre solleva la questione, soprattutto in un contesto in cui l’emergenza climatica è nella mente di tutti e mentre ai cittadini viene chiesto di limitare il riscaldamento a 19°C, questa corsa alla capacità di calcolo è davvero sostenibile e auspicabile? Dovremmo davvero cercare con tutti i mezzi di costruire nuove capacità di produzione di energia elettrica per tenere il passo con il ritmo di sviluppo dei data center?

Le soluzioni a questa crisi non sono ovvie poiché ci sono tanti interessi e fattori divergenti da prendere in considerazione. Tuttavia, nelle discussioni internazionali stanno cominciando ad emergere strade per limitare il consumo energetico dell’intelligenza artificiale e l’esplosione del numero di data center, come la tassazione o la regolamentazione.

Perché l’intelligenza artificiale ha bisogno di così tanta energia?

Ogni volta che poniamo una domanda al nostro sistema di intelligenza artificiale generativa preferito, la richiesta viene inviata su Internet per essere elaborata in un data center che può essere situato in diverse regioni del mondo. Quest'ultimo consuma elettricità per alimentare i componenti del computer che ospita e il suo sistema di raffreddamento, per non parlare dell'energia necessaria per costruire il centro e gli stessi componenti elettronici.

Negli ultimi anni, i principali modelli di IA sono aumentati di complessità e richiedono capacità di calcolo sempre maggiori per funzionare, da 4 a 5 volte di più ogni anno dal 2010 secondo gli studi più recenti. Allo stesso tempo, il numero di utenti continua ad aumentare, con oltre 200 milioni di utenti ogni settimana solo su ChatGPT.

Queste tendenze spiegano perché i fornitori di intelligenza artificiale hanno bisogno di sempre più energia, stanno investendo molto nelle energie rinnovabili per alimentare i loro sistemi e stanno pianificando di costruire nuove infrastrutture in tutto il mondo.

Perché la proliferazione dei data center è un problema per il pianeta?

L’accelerazione della domanda di capacità di calcolo legata al trend dell’IA generativa si accompagna a notevoli effetti negativi sull’ambiente.

Innanzitutto, la produzione di energia elettrica consumata dai data center genera emissioni di gas serra a seconda della fonte utilizzata. Secondo l’IEA, queste emissioni rappresentano già dall’1 al 3% delle emissioni globali e probabilmente aumenteranno se aumenterà il numero di centri.

Poi, essendo i data center particolarmente energivori, possono compromettere la stabilità della rete su scala locale. In una rete elettrica la quantità di energia elettrica prodotta deve essere sempre uguale alla quantità di energia elettrica consumata altrimenti lo è black-out (la rottura). L’aggiunta di infrastrutture che consumano molta elettricità in aree geografiche dove l’equilibrio produzione-consumo è già fragile aggrava il rischio di black-outin particolare quando il mix energetico è in gran parte basato su energie rinnovabili, che sono di natura intermittente.

Infine, il ritmo di sviluppo dell’intelligenza artificiale supera completamente quello delle capacità di produzione di elettricità da energie rinnovabili come i pannelli fotovoltaici o le turbine eoliche. Per soddisfare le loro esigenze, i giganti digitali probabilmente ricorreranno a fonti energetiche basate sul carbonio, come il carbone o il gas, che saranno disponibili più rapidamente. Ciò li porta ad allontanarsi catastroficamente dai loro obiettivi di neutralità carbonica, con Microsoft che ha registrato un aumento delle sue emissioni del 29% rispetto al 2020 e Google del 48% rispetto al 2019. Allo stesso tempo, comunicano intensamente sui loro investimenti in energie rinnovabili per dimenticare le loro scarse prestazioni ambientali.

Quali soluzioni per fronteggiare la crisi energetica dell’AI?

La soluzione non è necessariamente vietare la costruzione di nuovi data center, per tre ragioni.

In effetti, i nuovi data center costruiti dai giganti digitali sono generalmente più efficienti delle vecchie infrastrutture. La costruzione di nuovi centri risponde anche ad altre sfide poiché contribuiscono allo sviluppo economico dei territori (creando posti di lavoro e attività su scala locale) ma anche all’istituzione di un potere informatico sovrano (ad esempio in Europa), meno soggetto a i potenziali effetti delle controversie geopolitiche su scala internazionale.

Inoltre, a meno che non vi sia una moratoria globale sulla costruzione di nuove infrastrutture, vietare i progetti di implementazione locale porterà solo al loro trasferimento, potenzialmente in paesi dove il mix energetico è ancora più ad alta intensità di carbonio, il che non è auspicabile da un punto di vista ecologico. punto di vista…

L’urgenza di una riflessione internazionale sulla regolamentazione dei data center

Come la Direttiva europea sull’efficienza energetica e il Codice di condotta europeo per i data center, è fondamentale garantire che ogni nuovo progetto utilizzi le migliori tecnologie disponibili in termini di efficienza energetica, ma anche evitare che i consumi aumentino a causa dell’effetto rimbalzo, e essere alimentata da elettricità a basse emissioni di carbonio. Quanto più gli standard saranno armonizzati a livello globale, tanto minore sarà il rischio di delocalizzazione verso Paesi con standard più flessibili, ma potenzialmente meno virtuosi dal punto di vista ambientale.

Per saperne di più: L'effetto rimbalzo: quando il consumo eccessivo annulla gli sforzi di sobrietà

Si potrebbe anche pensare ad una regolamentazione del numero dei data center su scala globale, attraverso un’organizzazione globale, sul modello dell’Unione internazionale delle telecomunicazioni, che gestisce l’assegnazione delle frequenze radio.

È inoltre necessaria una riflessione sulla tassazione degli operatori dei data center per determinare se essa possa essere utilizzata per promuovere la fornitura di energia verde e l'adozione di pratiche più sostenibili, attraverso riduzioni fiscali o l'istituzione di una tassa specifica per i meno abbienti. operatori virtuosi. La via, ad esempio, è stata menzionata nella missione informativa del Senato sull'impronta ambientale della tecnologia digitale nel 2020, che ha portato al condizionamento di un'imposta ridotta per i data center che rispettano criteri di prestazione energetica, solo in Francia.

Infine è possibile agire anche sugli usi dell’AI. Sensibilizzare l’opinione pubblica sulle problematiche ambientali dell’IA consentirebbe di indirizzare gli usi verso un utilizzo più virtuoso della tecnologia limitando, ad esempio, gli usi ricreativi.

Molto spesso, nei dibattiti sull’impronta ambientale dell’IA, la necessità di bilanciare le esternalità negative legate al suo sviluppo, come quelle menzionate in questo articolo, con i potenziali effetti positivi che l’IA può apportare in diversi settori, in particolare economici (creazione di ricchezza ) o ambientale (riduzione delle emissioni attraverso l'ottimizzazione dell'efficienza energetica di altre attività).

Se l’argomento è attraente e sembra razionale, ipotetici effetti positivi nel lungo termine non possono giustificare uno sviluppo irragionevole dell’IA nel breve termine, causando danni irreversibili all’ambiente e rischiando di compromettere la nostra capacità di lasciare in eredità alle generazioni future un ambiente sano.