Centra danych AI zużywają prąd i wodę. Pod Bełchatowem powstanie gigant

Sztuczna inteligencja potrzebuje serwerowni, a serwerownie – ogromnych ilości prądu i wody do chłodzenia. Pod Bełchatowem powstaje właśnie Hyperscale Data Center o zapotrzebowaniu na energię porównywalnym z dużym miastem. Tymczasem Europa przygotowuje się na kolejne susze i fale upałów, a w USA przeciwko takim inwestycjom protestują mieszkańcy, niezależnie od przynależności partyjnej.

Tego lata Europa jest dosłownie pod ostrzałem ekstremalnych temperatur i coraz bardziej dramatycznych skutków suszy. To problem nie tylko dla przyrody, ale przede wszystkim dla ludzi. Chodzi o dostęp do wody i energii elektrycznej.

Jedyna na Węgrzech Elektrownia Jądrowa Paks (zapewniająca niemal połowę krajowego prądu) została zmuszona do drastycznego ograniczenia mocy i stopniowego wyłączania reaktorów na początku sierpnia. Powodem był rekordowo niski poziom wody w Dunaju. Aby uniknąć blackoutu, Węgry zostały zmuszone do importu energii elektrycznej z zagranicy.

Polska także ma problem, choć znacznie mniejszy niż Węgry. Dwie elektrownie – w Kozienicach i Połańcu – z powodu bardzo niskiego stanu wody w Wiśle ograniczyły produkcję energii elektrycznej. Ratuje nas rozwijająca się energetyka odnawialna. W przyszłości jednak, jeżeli Polska będzie zaniedbywać rozwój energetyki, blackouty mogą stać się rzeczywistością. Powodem będą wyższe temperatury i jeszcze dłuższe przerwy w opadach.

Szybki rozwój AI pożera energię

Na tym tle pojawia się problem – rozwój sektora sztucznej inteligencji, a ściślej: budowa centrów danych AI. Sztuczna inteligencja rozwija się w niespotykanym dotąd tempie, stając się kluczowym motorem Czwartej Rewolucji Przemysłowej. Ma to jednak swoją ciemną stronę w postaci gwałtownego wzrostu zapotrzebowania na energię i wodę.

Raport opublikowany przez Instytut Wody, Środowiska i Zdrowia Uniwersytetu Narodów Zjednoczonych (UNU-INWEH) pokazuje, jak gwałtownie AI zwiększa zużycie energii. Trenowanie najnowocześniejszych modeli to wielotygodniowa praca dziesiątek tysięcy procesorów. Trenowanie GPT-3 (2020 r.) zużyło 1,3 GWh energii w ciągu 34 dni. To tyle, ile zużywa rocznie około 640 przeciętnych gospodarstw domowych w Polsce.

Oprócz dwutlenku węgla – pyły PM, tlenki azotu i formaldehyd

Dla okolicznych mieszkańców to spory problem, który w dodatku łączy elektoraty republikański z demokratycznym w ponadpartyjnym porozumieniu przeciwko tego typu inwestycjom. Elektrownie gazowe emitują bowiem nie tylko CO2, ale też pyły zawieszone, formaldehyd i tlenki azotu — zanieczyszczenia zwiększające ryzyko chorób serca, astmy, udarów i raka płuc.

Budowane pod El Paso centrum danych Mety ma być zasilane przez… ponad 800 gazowych generatorów z pozwoleniem na pracę całą dobę. Przy pełnym obciążeniu instalacja może emitować ponad 1,5 mln ton gazów cieplarnianych rocznie, a jej generatory są też źródłem tlenków azotu – prekursorów smogu, z którym El Paso już teraz przegrywa: miasto dostaje od Amerykańskiego Towarzystwa Pulmonologicznego ocenę niedostateczną.

Administracja Trumpa aktywnie i otwarcie ten trend wspiera: agencja ochrony środowiska EPA zwalnia elektrownie niepodłączone do sieci z federalnych limitów tlenków azotu i proponuje, by deweloperzy mogli rozpoczynać budowy przed zatwierdzeniem pozwoleń emisyjnych. Efekt już widać w statystykach – amerykańskie emisje, po dwóch latach spadków, znów rosną, a koncerny takie jak Amazon i Google raportują wzrosty śladu węglowego powiązane właśnie z centrami danych.

Protesty przeciwko centrom baz danych w USA (Kansas). Fot. shutterstock/mark reinstein

Energetyczny smok pod Bełchatowem

To dopiero początek, bo trenowanie GPT-4 w ciągu 100 dni pochłonęło 50–70 GWh energii. To już ogromne wartości – tyle energii, ile w ciągu roku zużywa około 75 tys. mieszkańców Polski. Dlaczego mowa o Polsce? Ponieważ w naszym kraju ma powstać Hyperscale Data Center. To potężne centrum danych AI, którego powierzchnia ma sięgnąć 100 ha. Jeszcze ważniejsze od jego wielkości będzie jednak zapotrzebowanie na energię. Obiekt będzie potrzebował około 500 MW mocy, aby móc działać.

Wspomniane 50–70 GWh energii potrzebnej do wytrenowania GPT-4 i 75 tys. mieszkańców Polski to dużo. Sam Bełchatów liczy około 52 tys. mieszkańców. Oznacza to, iż taki trening GPT-4 teoretycznie zużyłby tyle energii, ile w ciągu roku konsumują mieszkańcy Bełchatowa i okolic. Samo Hyperscale Data Center będzie potrzebowało mocy porównywalnej z zapotrzebowaniem dużego miasta, takiego jak Szczecin. Jak się dowiadujemy, inwestor myśli już o zwiększeniu tej wartości do 1000 MW w ciągu najbliższych kilku lat, aby centrum mogło działać z pełną wydajnością.

To oczywiście nie oznacza, iż za kilka lat ludziom zabraknie prądu, ponieważ polska energetyka się rozwija. Co więcej, lokalny samorząd zyska na tej inwestycji, a w dłuższej perspektywie również cała Polska, bo będzie to kolejny element rozwoju gospodarki. Liczby te pokazują jednak, jak ogromna jest skala wyzwań związanych z rosnącym zużyciem energii i zasobów we współczesnym świecie.

– Z jednej strony to bezpośrednie, fizyczne koszty sąsiedztwa wielkich serwerowni: generowany przez całą dobę hałas przemysłowy niszczący sen, ryzyko smogu elektromagnetycznego, problem toksycznych elektrośmieci czy lęk o dostęp do wody pitnej – mówi na łamach Świat OZE Marta A. Seweryn, szefowa edukacyjno-analitycznego działu fundacji CFF. – Z drugiej strony to destrukcyjny wpływ samego produktu tej infrastruktury na naszą psychikę: przebodźcowanie, uzależnienia od algorytmów, zalew fake newsów i lęki wywoływane przez cyfrowy szum – dodaje.

Koszmar dla okolicznych mieszkańców

Roczne zużycie energii przez sektor AI wynosi już prawie 500 TWh.

USA są tutaj liderem. Tam sytuacja wygląda jednak inaczej – inwestorzy, budując centra danych, często stawiają obok nich własne elektrownie, najczęściej gazowe. Problem ewentualnego blackoutu znika. Pojawia się jednak inny – emisje gazów cieplarnianych. Szacunki przytaczane przez „The New York Times” pokazują, iż jeżeli wszystkie w tej chwili planowane inwestycje m.in. w Teksasie, Ohio i Wyoming zostaną zrealizowane, sektor AI będzie emitował do atmosfery tyle CO₂ ile rocznie emituje połowa amerykańskich samochodów osobowych. To dodatkowe 550 mln ton CO₂ rocznie, więcej niż emisje całej Polski.

Za takie działania odpowiada polityka administracji Donalda Trumpa, która zachęca firmy technologiczne do budowy własnych źródeł energii.

– Mówię im, iż mogą budować własne elektrownie – powiedział Donald Trump w lutym tego roku podczas orędzia o stanie państwa. – Będą produkować własną energię elektryczną.

Budowa wielu elektrowni oznacza zanieczyszczenia, hałas i nieprzyjemny widok z okna. Presja na moc jest tak duża, iż amerykańskie centra danych coraz częściej nie czekają na przyłączenie do sieci i budują własne elektrownie gazowe tuż obok serwerowni. Jak ujawnił w głośnym tekście New York Times, w całych Stanach powstają lub są planowane co najmniej 82 takie instalacje, z czego 39 w samym Teksasie. Tamtejszy regulator wydawał na nie zgody średnio w 18 dni – wobec 285 dni standardowej procedury – często bez żadnych konsultacji z mieszkańcami. Rekordowe pozwolenie wydano w dwa dni.

– Uruchomią te turbiny – powiedziała dziennikowi New York Times Cynthia Crouse, która mieszka około 1,5 km od planowanego centrum danych i elektrowni Meta, na ekskluzywnym osiedlu z panoramicznym widokiem na pustynię. – Myślałam, iż kupiłam dom swoich marzeń, z którego będę podziwiać ciemne, rozgwieżdżone niebo i słuchać wycia kojotów. Tymczasem obudziłam się w największym koszmarze, jaki kiedykolwiek mnie spotkał.

Drenowanie wody

Rozwój centrów danych to nie tylko problem zdrowia, zużycia energii i emisji CO₂, które oddalają szanse na uniknięcie katastrofy klimatycznej. To także ogromny drenaż zasobów wodnych w świecie, w którym kryzys wodny staje się coraz większym problemem.

Choć w skali globalnej całkowite zużycie wody przez AI nie pozostało ogromne, inaczej wygląda to na poziomie lokalnym. Według raportu przedstawionego w AGU Advances ponad 97 proc. wody zużywanej bezpośrednio przez operatorów centrów danych pochodzi z miejskich sieci wody pitnej, z których wiele działa na granicy swojej wydajności. Od 2022 roku blisko dwie trzecie nowych centrów danych w USA powstało na terenach charakteryzujących się wysokim stresem wodnym (m.in. Kalifornia, Arizona, Teksas).

Około jedna czwarta obecnych obiektów i prawie jedna trzecia tych w budowie znajduje się w regionach, w których do 2050 roku prognozuje się wzrost niedoboru wody. Z kolei raport UNU-INWEH podaje, iż do 2030 roku sektor AI będzie wymagał rocznie tyle wody, ile potrzebuje 1,3 mld ludzi żyjących na południe od Sahary.

– Ten raport nie jest argumentem przeciwko sztucznej inteligencji – technologicznej rewolucji, która poprawia jakość życia miliardów ludzi na całym świecie – powiedział prof. Kaveh Madani, dyrektor UNU-INWEH. – To apel o odpowiedzialne wykorzystywanie tej technologii oraz o proaktywne przeciwdziałanie jej niezamierzonym skutkom, tak aby jej rozwój był zrównoważony i sprawiedliwy. Mamy kilka czasu, by dopilnować, aby fundament technologicznej rewolucji naszych czasów rozwijał się w granicach możliwości naszej planety.

Ponadpartyjny konsensus wyborców

Co ciekawe, sprzeciw wobec centrów danych stał się w spolaryzowanych Stanach rzadkim tematem ponadpartyjnym.

Według sondażu Gallupa budowie takich obiektów w swojej okolicy sprzeciwia się ok. 70 proc. Amerykanów — w tym trzy czwarte wyborców Demokratów i prawie dwie trzecie Republikanów.

Z kolei organizacja Data Center Watch wyliczyła, iż lokalne protesty zablokowały lub opóźniły już projekty warte 64 mld dolarów, a wśród sprzeciwiających się im polityków Republikanów jest choćby więcej niż Demokratów.

– To nigdy nie było czerwoni kontra niebiescy (czerwoni to republikanie, niebiescy to demokraci – red.) To ludzie, którzy tu mieszkają, kontra ludzie, którzy chcą zindustrializować miejsce, gdzie żyjemy – mówiła cytowana przez magazyn „Fortune” aktywistka z Wirginii.

Czy podobnie będzie w Polsce? Jak opisuje OKO.press, w Regułach w podwarszawskiej gminie Michałowice przeciwko planowanemu centrum danych o mocy 140 MW protestuje Stowarzyszenie Aktywnych Sąsiadów – petycję podpisało 1200 osób.

Mieszkańcy boją się hałasu, spalin z agregatów i obciążenia sieci wodociągowej, a zlecona przez nich niezależna ekspertyza wykazała, iż obiekt będzie oddziaływał na obszar dwukrotnie większy, niż deklaruje inwestor. Ten zaś – spółka Hillwood, ta sama, która buduje pod Bełchatowem – chwalił się „brakiem oporu społecznego” na podstawie sondażu, w którym do zwolenników wliczył także niezdecydowanych i osoby bez wiedzy o projekcie.

Podobne spory toczą się w podwarszawskich Kajetanach i Morach – tam mieszkańcy również przekonują, iż nie są przeciw technologii, ale przeciw stawianiu wielkich hal tuż przy domach.

A co pod samym Bełchatowem? Masowych protestów na razie nie ma, a samorząd widzi w inwestycji szansę na życie po węglu. Jednak jak zauważa OKO.press, do mieszkańców docierają doniesienia o problemach z prądem i wodą w USA, podczas gdy województwo łódzkie już dziś walczy z suszą.

–

Zdjęcie tytułowe: shutterstock/cflaten