6月3日，聯(lián)合國大學水、環(huán)境與健康研究所發(fā)布的《人工智能能耗的環(huán)境成本：碳、水和土地足跡》報告稱，隨著人工智能（AI）的使用增長，數(shù)據(jù)中心的水資源和能源消耗以及污染將在短短四年內(nèi)翻一番。

報告指出，到2030年，全球數(shù)據(jù)中心用電需求預計將達到945太瓦，其相關用水量將相當于13億人一年的基本生活用水需求，而土地占用面積將超過14500平方公里。報告認為，評估AI的環(huán)境成本絕不能僅僅局限于“碳排放”，必須將“水足跡”和“土地足跡”納入考量，因為低碳排放并不等同于低環(huán)境影響。

報告稱，AI任務越復雜耗能越高，目前主要的耗能階段不是訓練大模型，而是用戶與AI的互動和生成過程，占據(jù)了AI整體能耗的80%到90%。

聯(lián)合國大學水、環(huán)境與健康研究所所長馬達尼表示，這份報告并非反對AI，而是呼吁負責任地使用AI，并在規(guī)劃、環(huán)境評估和社區(qū)協(xié)商中，主動將其碳、水、土地的真實成本完整納入考量，以確?？萍几锩诘厍蜻吔缰畠?nèi)可持續(xù)、公平地發(fā)展。

由于AI數(shù)據(jù)中心需要大量水進行冷卻，水資源成為行業(yè)和民眾的一大博弈焦點。馬斯克旗下的SpaceX在上市前夕新增風險提示，稱水資源短缺是AI擴張時的關鍵風險。谷歌公司3日表示，到2030年，其服務器集群的補給水量將超過用水量。

AI并非更“干凈”

根據(jù)這份報告，2025年全球數(shù)據(jù)中心耗電量估計達到448太瓦（1太瓦等于1萬億瓦）。這些用電量產(chǎn)生了約2.08億噸的二氧化碳，與阿根廷去年的排放量大致相當，產(chǎn)生如此多的能源消耗了約4.5萬億升的水。

預計到2030年，這些數(shù)據(jù)中心的相關用水量將達到9.3萬億升，相當于撒哈拉以南非洲地區(qū)13億人一年的基本生活用水需求。水資源主要消耗在數(shù)據(jù)中心的冷卻以及發(fā)電廠的間接耗水上。

若將全球數(shù)據(jù)中心視為一個國家，未來其耗電量將位居全球前列。到2030年，數(shù)據(jù)中心將占全球預計用電量的近3%，增至945太瓦，這幾乎是巴基斯坦、孟加拉國和尼日利亞三國年用電量總和的三倍，并將產(chǎn)生近4.4億噸二氧化碳。

目前數(shù)據(jù)中心能耗的20%由AI造成，但到2030年這個比例將增長到40%。

研究發(fā)現(xiàn)，AI每消耗1千瓦電力，不僅會產(chǎn)生碳排放，還會在冷卻和發(fā)電過程中消耗水資源，以及能源基礎設施和供應鏈所占用的土地資源。這三種環(huán)境足跡之間并不總是同步變化。例如，從煤炭轉(zhuǎn)向生物能源可大幅降低碳足跡，但同時可能顯著增加水資源和土地需求。

“最令我們驚訝的是，從碳排放角度來看最環(huán)保的選擇，最終往往會對水資源或土地造成更嚴重的破壞?！痹撗芯康暮献髡?、聯(lián)合國大學環(huán)境政策研究員米里亞姆·阿塞爾表示。

康奈爾大學能源工程教授、該校負責AI可持續(xù)發(fā)展事務的尤峰崎認為，這份報告的重要性在于聯(lián)合國的公信力和權威，而不僅僅是因為某一組令人震驚的數(shù)據(jù)。

“其價值在于，聯(lián)合國的一個機構將碳排放、水資源、土地資源、對整個生命周期的影響以及環(huán)境正義等要素整合到了一起。這些問題往往被保密或部分披露?！庇确迤檎f，“廣大民眾應感到擔憂，但不必驚慌。”

馬達尼表示，盡管AI看似比汽車、暖氣爐等有明顯污染的機械裝置更“干凈”，實際并非如此。

“AI并非只是虛擬的東西。我們談論的是具有物理屬性的東西，會產(chǎn)生實際影響。（AI）有基礎設施，正在使用能源?！瘪R達尼說，“所有這些操作背后都有大量硬件支持。雖然我們在手機、電腦上看不到設備冒出煙霧，看起來非常干凈，但在其他地方，有人正在遭受痛苦。”

用AI無需太禮貌

阿塞爾表示，真正消耗大量能源的并非訓練過程本身，而是被用于執(zhí)行各種操作指令。僅ChatGPT一天就會處理25億條提示詞（Prompts），年耗電量約383吉瓦（1吉瓦約合10億瓦）。

不同AI任務之間的能耗差異巨大。典型聊天查詢的能耗約為基礎文本分類任務的200倍，生成一張AI圖像的能耗約為1450倍；生成一段短視頻的能耗則相當于20萬次垃圾郵件分類任務。

馬達尼認為，人們可以通過在提問中更簡潔地表達，來減少AI龐大的能源需求。報告發(fā)現(xiàn)，將請求中的字數(shù)減少30%，可以降低AI能源消耗的約25%。

“如果你太有禮貌了，你多加的那句‘請’會帶來很大不同?！瘪R達尼說，“你必須非常精準且簡短?！?/p>

科技倡導者則辯稱，其設備正在變得更高效，行業(yè)也正在應對AI帶來的環(huán)境問題。

美國國家人工智能協(xié)會主席凱萊布·馬克斯強調(diào)AI正迅速融入人們的日常生活，帶來提高工作效率、減少貧困等諸多益處。AI開發(fā)的投資回報率對世界具有變革性的影響，因此非常值得發(fā)展。

美國數(shù)據(jù)中心聯(lián)盟主席喬什·利維進一步表示，AI行業(yè)對自身的環(huán)境影響問題非常重視?！拔覀?nèi)詫⒅铝τ谂c政策制定者、當?shù)厣鐓^(qū)以及行業(yè)合作伙伴合作，以確保隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的擴大，其發(fā)展過程能夠做到負責任、透明，并且符合當前最佳實踐標準?！?/p>

但馬達尼提出了一個普遍悖論：當事物變得更高效，其使用頻率會更高，總能耗隨之大幅上升。即便使用過程中單個環(huán)節(jié)更高效，也會出現(xiàn)這一情況。

阿塞爾和馬達尼均指出，進行這項研究時面臨的一個問題是，許多公司和機構對于其數(shù)據(jù)中心和AI系統(tǒng)所消耗的能源情況并不透明，甚至不清楚這些系統(tǒng)的具體位置、規(guī)模大小等信息。

馬達尼還認為，雖然一些公司宣稱其數(shù)據(jù)中心使用了可再生能源，但這意味著其他地方就會使用相對不清潔的能源。

科技巨頭關注水資源問題

由于數(shù)據(jù)中心服務器運行會釋放大量熱量，通常會用水進行冷卻。一種流行的技術稱為蒸發(fā)冷卻，即利用淡水吸收熱量，然后將這些熱量通過管道輸送到冷卻塔中，在冷卻塔外進行蒸發(fā)處理。

這讓用水成為數(shù)據(jù)中心最具爭議的問題之一。民調(diào)機構蓋洛普5月13日公布的民調(diào)發(fā)現(xiàn)，七成美國人反對在自己所在的地區(qū)建設數(shù)據(jù)中心，其中一半的受訪者提到數(shù)據(jù)中心對環(huán)境資源的影響，包括用水過度。

面對日益激烈的抵制，一些科技公司正急于向公眾保證，他們會正面迎戰(zhàn)這一問題。

馬斯克旗下即將上市的SpaceX公司1日在其首次公開募股（IPO）申請的“風險因素”部分增加了新措辭，稱獲取水資源和SpaceX確保電力供應、獲得處理器及其他關鍵資源一樣重要。水資源也是數(shù)據(jù)中心選址、開發(fā)和運營的關鍵考量。

此前，SpaceX主要向投資者強調(diào)，其數(shù)據(jù)中心主要受到“以合理價格獲得電力、漫長的建設周期和材料短缺”等因素的限制。

目前尚不清楚SpaceX為何加入這段關于水的條款，或為何最初省略了這一段。

科技媒體Tech Crunch報道稱，SpaceX目前正處于首次公開募股前階段，在此期間，美國證券交易委員會（SEC）一直向該公司發(fā)送“意見信”，尋求澄清或補充有關該文件的細節(jié)，可能是SEC的質(zhì)詢促成了這次變化。

除了SpaceX外，包括微軟、OpenAI和甲骨文在內(nèi)的一些科技巨頭近幾個月已聲明，正完全放棄蒸發(fā)冷卻以節(jié)約用水。

今年3月，甲骨文與OpenAI放棄在美國得克薩斯州擴建一座AI數(shù)據(jù)中心的計劃，該計劃原本屬于美國大規(guī)模數(shù)據(jù)中心項目“星際之門”的一部分。

谷歌采取了不同的策略。該公司6月3日在一篇博客文章中聲稱，正努力減少對環(huán)境的影響，具體方式是切實增加數(shù)據(jù)中心所在社區(qū)的供水量、投資當?shù)氐墓┧A設施，尋找替代水源為該公司的設施供電，并全面公開該公司的用水情況。

谷歌母公司Alphabet最近表示，計劃通過股票發(fā)售籌集800億美元，以資助其數(shù)據(jù)中心的建設。

一些研究人員表示，谷歌此前對其AI的用水量估計不準確，因為他們忽略了間接用量。谷歌全球基礎設施與可持續(xù)發(fā)展負責人本·湯森則稱，谷歌正在力所能及的范圍內(nèi)核算間接用水量，并投資無水可再生能源（即發(fā)電或制氫過程中幾乎不消耗水資源的可再生能源技術，包括風能、太陽能光伏等）。

2024年，隸屬于美國能源部的勞倫斯伯克利國家實驗室在一份報告中預測，如果超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心高度依賴蒸發(fā)冷卻，到2030年可能消耗多達330億加侖（約合1250億升）的水。

和其他耗水量高的行業(yè)相比，這一數(shù)據(jù)與其相當或更低。一口水力壓裂井的用水量就可達到150萬至1600萬加侖。但在水資源本已稀缺的地區(qū)，這仍然存在風險，尤其是在夏季，因為數(shù)據(jù)中心冷卻需求往往與市政用水同時激增。

加州大學河濱分校電子工程系副教授任邵磊說：“水是一個高度本地化、極具區(qū)域性的問題。這是有限的資源，我們必須非常謹慎地管理?！?/p>

獨立顧問普里西拉·約翰遜曾于2017年至2020年擔任微軟水資源戰(zhàn)略總監(jiān)。她表示，可以通過推動企業(yè)開發(fā)更優(yōu)的設計方案，同時減少用水和能源消耗。“這個行業(yè)必須接受挑戰(zhàn)，設計出更智能、更簡潔的東西。”約翰遜說。