Kunstmatige intelligentie is niet alleen een hulpmiddel voor het genereren van teksten, afbeeldingen of zelfs video’s. Het is niet alleen technologie die de manier waarop we werken en leven verandert. Het is ook een infrastructuur vol servers en gespecialiseerde chips, die een gigantische honger naar elektriciteit heeft.
AI verandert de wereld zo sterk dat de infrastructuur die nodig is om alle systemen te onderhouden ongeveer hetzelfde elektriciteitsverbruik heeft als een klein land. We zouden nog een land aan onze planeet kunnen toevoegen en het ‘kunstmatige intelligentie’ kunnen noemen. Tegelijkertijd verschijnt de enorme vraag naar elektriciteit in een tijd waarin de wereld probeert de manier waarop zij elektriciteit opwekt zoveel mogelijk koolstofarm te maken en zich richt op duurzame ontwikkeling in het licht van de klimaatverandering.
Datacentra, waar servers worden verzameld om tal van digitale diensten en producten te ondersteunen, waaronder de algemeen bekende ‘cloud’, hebben volgens het Internationaal Energieagentschap sinds 2010 een vergelijkbaar energieverbruik. De hausse aan kunstmatige intelligentie heeft er echter voor gezorgd dat de vraag naar nieuwe servers en datacenters dit jaar in recordtempo is gegroeid. Het volstaat te zeggen dat één Google-zoekopdracht ongeveer tien keer duurder is in termen van elektriciteitsverbruik als AI wordt gebruikt om gepersonaliseerde zoekresultaten voor te stellen.
De honger naar elektriciteit is onbeperkt
Hoe meer we afhankelijk zijn van kunstmatige intelligentie, hoe groter de vraag naar elektriciteit zal zijn. Onderzoeker Alex de Vries heeft passende analyses uitgevoerd en gepubliceerd in het tijdschrift Joule Digiconomist, waaruit blijkt dat de jaarlijkse vraag naar elektriciteit door AI over de hele wereld kan toenemen tot 85,4 – 134 TWh (terawattuur) in 2027.
Volgens EnergyBot bedroeg het gemiddelde jaarlijkse elektriciteitsverbruik voor een Amerikaans huis in 2021 10.632 kWh. Ter illustratie: als het gemiddelde huis in de VS er ongeveer 10.000 kWh elektriciteit per jaar gebruikt, dan zou 1 TWh energie in theorie voldoende zijn om 100.000 huizen het hele jaar door van stroom te voorzien. Als we nu rekening houden met de cijfers die De Vries aanhaalt, blijkt dat de AI-infrastructuur een elektriciteitsvraag zou hebben die vergelijkbaar is met die van heel Nederland.
Traditionele datacenters zijn tot nu toe goed voor ongeveer 1% van het mondiale energieverbruik, maar dankzij AI kan deze waarde stijgen tot 1,5% al in 2027. Het gaat om gigantische hoeveelheden elektriciteit, die – zoals we weten uit de energierekeningen van dit jaar – beslist niet goedkoop is.
De elektriciteitsbehoefte is zo groot dat Microsoft al bezig is met het goedkeuringsproces voor nieuwe kerncentrales die gebruikt zouden worden om AI-datacenters van stroom te voorzien. Daarnaast richt het bedrijf zich op fusie-energiecentrales en gaat daarbij tal van samenwerkingsverbanden aan met leveranciers. Interessant is dat het werk aan het versnellen van zowel het goedkeuringsproces van kerncentrales als de productie van elektriciteit uit fusiecentrales wordt uitgevoerd in samenwerking met – nomen omen – kunstmatige intelligentie. Eén van de start-ups die energie gaat leveren aan Microsoft kondigde aan dat zij dit binnen vijf jaar gaat doen. Dit is geen geringe prestatie, aangezien energie uit een fusiecentrale nog niet commercieel is geproduceerd.
Constellation Energy, dat er al mee heeft ingestemd kernenergie voor datacenters aan Microsoft te verkopen, voorspelt dat de Amerikaanse energievraag van AI tot zes keer groter zou kunnen zijn dan de totale hoeveelheid elektriciteit die nodig is om Amerikaanse elektrische voertuigen in de toekomst op te laden.
De klimaatverandering verdwijnt naar de achtergrond
Als het gebruik van AI jaar na jaar groeit en kunstmatige intelligentie een permanent onderdeel van het werk wordt, waardoor we bijna alle taken met zijn hulp kunnen uitvoeren, zal de vraag naar AI net zo snel groeien als technologiegiganten meer chips kunnen leveren en het toevoegen van nieuwe datacenters.
De situatie met AI-infrastructuur is vergelijkbaar met die met cryptocurrencies en de zogenaamde graafmachines om ze eruit te halen. De elektriciteitsvraag van cryptocurrencies, vooral Bitcoin, is hoog, voornamelijk als gevolg van een mechanisme genaamd proof of work, dat wordt gebruikt in het mining-proces, dat wil zeggen het gebruik van computerrekenkracht om complexe wiskundige problemen op te lossen, die een integraal onderdeel zijn van het verificatieproces van transacties en deze aan de blockchain toe te voegen. Het aantal miners, dat wil zeggen gespecialiseerde apparatuur die alleen transacties in de blockchain verwerkt, is zo groot dat het energieverbruik hier ook op het niveau van Nederland of Argentinië ligt. In het geval van Bitcoin en cryptocurrencies hebben we echter te maken met decentralisatie en is er geen tekort aan amateurgebruikers die mijnwerkers kopen en deze bijvoorbeeld in hun garage thuis bewaren, waarbij ze energie putten uit fossiele brandstoffen.
Als het om AI gaat, hebben grote technologiebedrijven zoals Google en Microsoft zich eerder gecommitteerd aan het bereiken van nul CO2-uitstoot in hun activiteiten. Dit betekent dat de extra energie die nodig is om datacenters voor AI-berekeningen van stroom te voorzien, uit koolstofvrije bronnen moet komen. Zal dit in de praktijk het geval zijn? De tijd zal het leren.
Eén ding is echter zeker: AI heeft een enorme vraag naar elektriciteit en voorlopig zijn er geen aanwijzingen dat er in deze context iets zal veranderen. Vooral omdat er steeds krachtigere taalmodellen worden gemaakt, getraind op nog grotere databases en nog efficiëntere servers gebruiken. Voorlopig is de race begonnen om de beste AI te creëren, niet de meest energiezuinige.
