De verborgen milieukosten van de GPU-hausse

6

Welk gevoel geeft AI jou? Opgewonden? Klaar om een ​​slimmere toekomst te ‘vibe-coderen’? Of angstig? De angst komt van de rekening. Datacenters slurpen miljarden liters water op. Ze spuwen vervuiling. Ze verbranden energie.

Graaf dieper in de hype en je stuit op een moeilijke vraag. Zijn deze enorme sprongen in generatieve AI de kosten eigenlijk waard?

Op dit moment zijn er wereldwijd honderdduizenden GPU’s in faciliteiten gepropt. Nvidia noemt zijn lancering in 1999 ‘s werelds eerste GPU. Sommigen herleiden de technologie tot arcadespellen uit de jaren zeventig. De hardware stuurt alles aan, van smartphones tot autonome auto’s. Het zorgt ook voor de AI-boom die Nvidia tot het meest waardevolle bedrijf op aarde heeft gemaakt.

Catherine Flick, hoogleraar ethiek aan de Universiteit van Staffordshire, merkt een patroon op.

“Er zijn enorme hardware-ontwikkelingen die beginnen dankzij games”, zegt Flick.

Of het nu gaat om virtual reality of AI, de ethische vragen beginnen bij games. Wat is de impact op de manier waarop we omgaan met de werkelijkheid?

Productiepuinhoop

De schade begint lang voordat de GPU een chatbot aanstuurt. Het delven van grondstoffen laat littekens achter. Halfgeleiderfabrieken stellen werknemers bloot aan giftige chemicaliën.

In datacenters verbranden GPU’s water en energie. Het resultaat? Meer broeikasgassen. Nog meer luchtvervuiling. De klimaatverandering versnelt.

Wanneer de chip sterft, wordt het elektronisch afval.

Is het het waard? Rechtvaardigen AI-gestuurde onderbrekingen in de weersvoorspellingen de voetafdruk? Hoe zit het met de GPU in je iPhone? Moet dit aan dezelfde controle worden onderworpen?

De lokale last

AI heeft GPU’s in de schijnwerpers gezet. Voor veel Amerikanen komt het dichtbij huis.

De VS hebben meer datacenters dan welk land dan ook. Technologiebedrijven haasten zich om hyperscale faciliteiten te bouwen. Gemeenschappen worden wakker met enorme pakhuizen naast de deur.

Als milieujournalist hoor ik de tegenslag. Maken we van AI de boeman? Snelle mode is slecht. Consumententechnologie is slecht. Waarom AI eruit pikken?

Sommige durfkapitalisten beweren dat slechte pers over de gevolgen voor het milieu de adoptie van AI schaadt. Flick lacht erom.

“Is het niet fijn om het milieu als zondebok te hebben?”

Ze is niet de enige. Op TikTok duwde productstrateeg Ashley Striblet de durfkapitaalbedrijven terug die consumenten de schuld gaven. Mensen weten dat fast fashion vervuilt. Ze kopen nog steeds. Ze krijgen waarde.

“Ik denk dat de meeste mensen weten dat het bestellen van kleding bij [Shein] of Amazon niet de meest milieubewuste manier is om te doen”, zegt Striblet.

Kostenbesparingen rechtvaardigen voor velen de aankoop. Flick is het daarmee eens. Maar de voordelen van AI? Veel consumenten zien ze nog niet.

“Het is gewoon onzin wat ze zeggen dat hun technologie kan doen”, zegt Flick.

We hebben nog geen gepersonaliseerde butlers. De kloof tussen belofte en werkelijkheid is groot. Ondertussen zijn de kosten reëel. De energierekeningen stijgen. De vervuiling neemt toe. In Azië gebeurt dit niet meer. Het gebeurt in welvarende Amerikaanse buurten.

Milieuonrechtvaardigheid

Datacenters landen ook in gebieden met lage inkomens. Gekleurde gemeenschappen vechten al lang tegen vervuilers die zich in de buurt vestigen.

De NAACP klaagde xAI (die zaken doet onder de naam SpaceXAI) aan. De rechtszaak richt zich op luchtvervuiling door gasgeneratoren die datacenters van stroom voorzien. xAI reageerde niet op verzoeken om commentaar.

De burgerrechtengroep waarschuwde technologiebedrijven om alert te blijven. Lokale campagnes stapelen zich op.

De menselijke kosten van vooruitgang

Shaolei Ren herinnert zich de zwarte koolstof in zijn ouderlijk huis in Noord-China. Hij groeide op in een mijnbouwregio. Ramen bleven dicht. Water werd gerantsoeneerd in tanks.

Ren, nu universitair hoofddocent aan UC Riverside, bestudeert de milieubelasting van datacenters. Hij kijkt verder dan klimaatverandering. Hij richt zich op de luchtkwaliteit. Waterschaarste.

Deze kosten zijn onzichtbaar voor gebruikers die in een chatbot typen.

Ren zit in zijn kantoor. Een whiteboard achter hem is bedekt met blauwe vergelijkingen. Hij wil een ‘gemeenschapsgeïntegreerd datacenter’. Het is haalbaar. Voorzieningen mogen de bewoners niet schaden.

Voorlopig doen ze dat wel.

Krachtige GPU’s vragen meer energie. Ze veroorzaken vervuiling. Voor de koeling gebruiken ze enorme hoeveelheden water. Dit gebeurt de klok rond. De levensduur van een GPU in een datacenter bedraagt ​​slechts enkele jaren.

Een onderzoek uit 2024 door Ren en collega’s schat dat het trainen van Meta’s Llama 3.1-model een luchtvervuiling veroorzaakt die gelijk staat aan 10.000 autoritten tussen LA en NYC. Meta weigerde commentaar te geven, verwijzend naar haar duurzaamheidsrapporten.

De studie waarschuwt voor kosten voor de volksgezondheid die in 2038 de 20 miljard dollar zullen overschrijden. Jaarlijks zullen er in 2030 1.300 vroegtijdige sterfgevallen door luchtvervuiling optreden.

Energie- en waterpieken

Gamen leidde ooit tot het energieverbruik van de GPU. In 2019 verbruikten Amerikaanse gaming 34 TWh. Dat was CO2-equivalent van 5 miljoen auto’s. Nieuwere consoles gebruiken meer. Vervuiling van het net is belangrijk.

AI overtreft dat.

Volgens Lawrence Berkeley National Lab zijn GPU-versnelde AI-servers gestegen van 2 TWh in 2017 naar ruim 40 TWh in 2023. In 2028 zou het verbruik 165 tot 326 TWh kunnen bereiken. De onderkant komt overeen met 8,7 miljoen Amerikaanse huizen.

Uit het onderzoek van Alex de Vries-Gao uit 2025 blijkt dat AI het stroomverbruik van Bitcoin overtrof. AI is waarschijnlijk verantwoordelijk voor bijna de helft van alle elektriciteit in datacenters wereldwijd. De CO2-uitstoot bedroeg 32,6 tot 79,7 miljoen ton. Vergelijk dat eens met de jaarlijkse 50 miljoen ton in New York City.

Dorstige infrastructuur

Zuid-Californië ziet de hausse. Pakhuizen bepalen het landschap. Goederen uit Azië arriveren in de haven van Los Angeles. Ze verhuizen naar ‘droge havens’ met fulfilmentcentra. Grote platforms zoemen de klok rond.

Datacenters voegen een nieuwe laag toe. Gepensioneerden zien rustige buurten transformeren. Klachten over geluidsoverlast komen van generatoren en koelsystemen.

Het aandrijven van AI heeft dorst. Het gebruikt water voor opwekking en koeling. de Vries-Gao schat dat AI in 2025 312,5 tot 764,6 miljard liter heeft verbruikt. Dat is het wereldwijde jaarlijkse verbruik van waterflessen.

Ren’s onderzoek uit 2023 voorspelde tot 600 miljard liter in 2027.

Jaarlijkse totalen verbergen het gevaar. Het watergebruik is ‘spikey’. Pieken worden bereikt tijdens hittegolven. Dit benadrukt de lokale waterdistricten. Het risico op droogte neemt toe.

Woningen gebruiken tijdens piekuren 1,5 tot 2 keer normaal water. Datacentra? 6 tot 10 keer. Sommige projecten hebben 30 keer meer nodig.

Amerikaanse datacenters zouden tegen 2030 dagelijks 1.451 miljoen liter nieuwe piekwatercapaciteit nodig kunnen hebben. De kosten: tot $10 miljard.

Kleine gemeenschapssystemen hebben hier moeite mee. Vaak zijn ze ondergefinancierd. Het upgraden van de infrastructuur is duur.

Ren beweert dat de beloften van technologiebedrijven om water te recyclen of aan te vullen de plank misslaan. We hebben transparantie nodig. We hebben planning nodig. Gemeenschappen moeten helpen bij het opbouwen van infrastructuur. Bewoners mogen de rekening niet betalen.

Materiaalvoetafdruk

Sophia Falk van de Universiteit van Bonn en David Ekchajzer van de Université Paris-Saclay gaan nog een stapje verder. Ze gooiden duizenden dollars aan GPU’s in industriële blenders.

Ze zijn op zoek naar meer gedoneerde fiches. Ze willen de materialen bestuderen. De voetafdruk.

Wanneer we AI gebruiken, vergeten we de impact in de echte wereld. Het is uit het zicht. Uit het hart.

Falk bestudeerde de Nvidia A100. 90% daarvan bestaat uit zware metalen. Koper. Ijzer. Tin. Nikkel. Silicium. Koper geleidt elektriciteit. Het vereist enorme extractie.