AI ngày càng tiêu tốn nhiều tài nguyên
Tác động môi trường của trí tuệ nhân tạo (AI) lâu nay thường được đánh giá chủ yếu thông qua lượng khí thải carbon. Tuy nhiên, phía sau mỗi trung tâm dữ liệu còn là nhu cầu lớn về điện để vận hành hệ thống, nước để làm mát máy chủ và đất đai dành cho cơ sở hạ tầng, mạng lưới năng lượng cũng như chuỗi cung ứng.
Theo Báo cáo mới của Viện Nước, Môi trường và Sức khỏe thuộc Đại học Liên hợp quốc (UNU-INWEH), riêng năm 2025, các trung tâm dữ liệu trên toàn cầu đã tiêu thụ khoảng 448 terawatt-giờ điện, cao hơn tổng lượng điện tiêu thụ của Saudi Arabia. Dự báo đến năm 2030, các trung tâm dữ liệu phục vụ AI trên toàn cầu có thể tiêu thụ khoảng 945 terawatt-giờ điện mỗi năm. Con số này gần gấp ba lần tổng lượng điện năng tiêu thụ hằng năm của Pakistan, Bangladesh và Nigeria, ba quốc gia có tổng dân số hơn 650 triệu người.
Lượng nước sử dụng cho các trung tâm dữ liệu cũng được dự báo sẽ tương đương với nhu cầu nước sinh hoạt cơ bản trong một năm của 1,3 tỷ người tại khu vực châu Phi cận Sahara. Năm 2025, một trung tâm dữ liệu quy mô lớn đã có thể tiêu thụ tới 5 triệu gallon nước mỗi ngày để làm mát máy chủ.
Trong khi đó, tác động tổng thể của hạ tầng AI đối với đất đai có thể vượt 14.500 km², tương đương khoảng hai lần diện tích vùng đô thị Jakarta của Indonesia, nơi hiện có hơn 32 triệu người sinh sống.
Báo cáo cũng dự báo hạ tầng AI có thể tạo ra tới 2,5 triệu tấn rác thải điện tử mỗi năm vào năm 2030. Phần rác thải này có nguy cơ tập trung tại những cộng đồng dễ bị tổn thương, đặc biệt ở các quốc gia có thu nhập thấp, nơi một phần rác thải điện tử của thế giới được chuyển đến xử lý.
Ngoài ra, gánh nặng từ quá trình phát triển hạ tầng AI hiện không được phân bổ đồng đều. Tính đến năm 2025, chỉ 32 quốc gia, tương đương 16% số quốc gia trên thế giới, sở hữu các trung tâm dữ liệu chuyên biệt cho AI. Đặc biệt khoảng 90% công suất của loại hạ tầng này tập trung tại Mỹ và Trung Quốc. Như vậy, các quốc gia giàu có, có khả năng đầu tư lớn đang nắm giữ phần lớn hạ tầng AI, ngược lại nhiều nước đang phát triển vừa khó tiếp cận công nghệ, vừa có nguy cơ phải gánh chịu một phần chi phí môi trường phát sinh từ chuỗi cung ứng AI.
Những con số trên cho thấy bài toán môi trường của AI không chỉ nằm ở lượng điện mà công nghệ này sử dụng. Khi AI phát triển nhanh, nhu cầu về điện, nước và đất để xây dựng, vận hành hạ tầng cũng có thể trở thành vấn đề môi trường và xã hội ngày càng rõ rệt.
Trí tuệ nhân tạo (AI) giúp giảm carbon nhưng chưa chắc giảm tác động môi trường
Một trong những vấn đề đáng chú ý được UNU-INWEH chỉ ra là đánh giá tác động môi trường của AI không thể chỉ dựa trên lượng khí thải carbon. Một giải pháp có thể giúp giảm phát thải nhưng đồng thời lại làm tăng đáng kể nhu cầu về nước hoặc đất đai. Vì vậy, nếu chỉ nhìn vào một chỉ số, bức tranh về mức độ “xanh” của hạ tầng AI có thể không đầy đủ.
Nghiên cứu đưa ra một ví dụ rõ ràng: chuyển từ than đá sang năng lượng sinh học có thể giúp giảm 70% “dấu chân carbon” của hoạt động sản xuất điện. Tuy nhiên, lựa chọn này lại có khả năng khiến “dấu chân nước” tăng hơn 30 lần và “dấu chân đất” tăng gấp 100 lần.
“Một trong những điều khiến chúng tôi ngạc nhiên nhất là những lựa chọn có vẻ xanh nhất nếu xét về carbon lại thường gây tác động lớn hơn đối với nước hoặc đất”, Miriam Aczel, nhà nghiên cứu của UNU-INWEH và là tác giả chính của báo cáo, nhận định.
Điều này cho thấy quá trình chuyển đổi sang các nguồn năng lượng được coi là sạch hơn cần được đánh giá trên nhiều khía cạnh. Với hạ tầng AI, việc giảm lượng carbon trong quá trình sản xuất điện không nên được xem là mục tiêu duy nhất, bởi nguồn năng lượng được lựa chọn vẫn có thể kéo theo những tác động khác lên tài nguyên tự nhiên.
Bên cạnh đó, vấn đề môi trường cũng đặt ra câu hỏi về cách quy hoạch các trung tâm dữ liệu. UNU-INWEH kêu gọi xây dựng một “hệ sinh thái AI có trách nhiệm”, trong đó các dự án trung tâm dữ liệu cần được xem xét cả về nhu cầu điện, nước, đất đai, tác động môi trường và ý kiến của cộng đồng trước khi được triển khai.
Cách tiếp cận này càng trở nên cần thiết khi hạ tầng AI đang phát triển nhanh và tập trung tại một số quốc gia. Nếu thiếu quy hoạch, những nơi có nhiều trung tâm dữ liệu có thể phải đối mặt với áp lực lớn hơn lên nguồn điện và nước, trong khi các địa phương khác có thể chịu tác động từ quá trình khai thác tài nguyên, sản xuất thiết bị hoặc xử lý rác thải điện tử. Lợi ích từ AI có thể được bao trùm trên phạm vi toàn cầu, nhưng những tác động môi trường lại có nguy cơ tập trung tại các khu vực cụ thể, đặc biệt là những cộng đồng có ít nguồn lực để ứng phó.
Kaveh Madani, Giám đốc UNU-INWEH, cho rằng thế giới đang có một khoảng thời gian rất hạn hẹp để bảo đảm cuộc cách mạng công nghệ phát triển trong giới hạn mà hành tinh có thể đáp ứng. Điều này đồng nghĩa với việc các quyết định về hạ tầng AI hiện nay sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sử dụng tài nguyên trong tương lai.
Vì thế, câu hỏi đặt ra với AI không chỉ là công nghệ này có thể làm được những gì, mà còn là cái giá về tài nguyên và môi trường để duy trì tốc độ phát triển đó là bao nhiêu, và ai sẽ phải trả cái giá ấy.