Badanie opublikowane w "Nature Computational Science" przez naukowców z Chińskiej Akademii Nauk i Uniwersytetu Reichmana w Izraelu prognozuje, że ilość wytwarzanych globalnie e-odpadów związanych z generatywną sztuczną inteligencją mogą wzrosnąć o 1,2 do 5 mln ton między 2023 a 2030 r.
"Odkryliśmy, że ilość e-odpadów generowanych przez generatywną AI, szczególnie duże modele językowe, może dramatycznie wzrosnąć – potencjalnie osiągając nawet 2,5 mln ton rocznie do 2030 r., jeśli nie zostaną wdrożone żadne środki redukcji odpadów" - powiedział Asaf Tzachor, ekspert ds. zrównoważonego rozwoju z Uniwersytetu Reichmana.
Badacze skupili się na dużych modelach językowych (LLM), takich jak ChatGPT, które wymagają ogromnych zasobów obliczeniowych do treningu i wnioskowania. "AI nie istnieje w próżni; opiera się na znacznych zasobach sprzętowych, które mają namacalne ślady środowiskowe" – podkreślił Tzachor.
Zobacz również:
Cztery scenariusze rozwoju AI i ich konsekwencje
Zespół naukowców opracował cztery scenariusze rozwoju generatywnej AI, od ograniczonego do agresywnego wzrostu. W najbardziej pesymistycznym scenariuszu, całkowita ilość e-odpadów może osiągnąć 5 mln ton w latach 2023–2030. "Biorąc pod uwagę obecne trendy, scenariusz agresywnego wzrostu jest najbardziej prawdopodobny" – zauważył Tzachor. A to oznacza, że rozwój chatbotów, generatorów obrazów i innych opartych na generatywnej AI narzędzi może doprowadzić do powstania prawdziwych gór elektronicznych śmieci.
Według badań, agresywny scenariusz przewiduje, że dodatkowe e-odpady związane z AI będą obejmować 1,5 mln ton obwodów drukowanych i 500 tys. ton baterii, które mogą zawierać niebezpieczne materiały, takie jak ołów, rtęć i chrom. Dla porównania, w 2022 r. świat wygenerował 62 mln ton e-odpadów ogółem.
E-odpady stanowią 70 proc. całkowitej ilości toksycznych odpadów produkowanych na świecie każdego roku, a tylko 12,5 proc. z nich jest poddawanych recyklingowi. "Redukcja e-odpadów jest ważna, ponieważ niewłaściwa utylizacja prowadzi do uwalniania niebezpiecznych materiałów, które szkodzą ekosystemom i zdrowiu ludzi" – wyjaśnia Saurabh Gupta, założyciel organizacji Earth5R.
Poprzednie badania koncentrowały się głównie na zużyciu energii i emisji dwutlenku węgla przez AI. "Większość badań nad zrównoważonym rozwojem AI skupiała się na zużyciu energii i wodzie oraz związanych z tym emisjach" – zauważył Tzachor. Jednak kwestia fizycznych materiałów i strumienia odpadów elektronicznych pozostawała w dużej mierze niezbadana.
Zobacz również:
Wpływ modernizacji sprzętu na środowisko
Generatywna AI opiera się na ciągłych ulepszeniach technologicznych, w tym infrastrukturze sprzętowej i układach scalonych. Modernizacje potrzebne do nadążenia za rozwojem technologii mogą pogłębiać istniejące problemy z e-odpadami. "Każda modernizacja skutkuje wzrostem ilości wytwarzanych odpadów" – stwierdził Tzachor.
Dodatkowo, obecne ograniczenia handlowe dotyczące półprzewodników mogą utrudniać aktualizacje. "Kraje, które nie mają dostępu do najbardziej zaawansowanych układów, mogą generować więcej odpadów" – ostrzegł Tzachor. Badania wskazują, że roczne opóźnienie w modernizacji do najnowszych układów skutkuje 14-procentowym wzrostem e-odpadów.
Naukowcy podkreślają, że generatywna AI nie musi koniecznie prowadzić do tak gwałtownego wzrostu w ilości generowanych na świecie odpadów elektronicznych. "Świadomość problemu e-odpadów jest kluczowa dla opracowania strategii, które łagodzą negatywne skutki środowiskowe, jednocześnie pozwalając nam czerpać korzyści z postępów AI" – powiedział Tzachor.
Organizacje takie jak International Energy Agency oraz wiele firm technologicznych opowiadają się za stosowaniem dla ograniczenia tego problemu strategii gospodarki o obiegu zamkniętym. Najbardziej efektywne strategie to przedłużenie żywotności sprzętu i ponowne wykorzystanie modeli, co oznacza wydłużenie trwałości istniejącej infrastruktury i ponowne użycie kluczowych materiałów i modułów w procesie remanufacturingu.
Zobacz również:
Możliwości redukcji e-odpadów
Wdrożenie strategii gospodarki o obiegu zamkniętym może zmniejszyć obciążenie e-odpadami generowanymi przez AI nawet o 86%. "To przedstawia ogromną szansę na zmniejszenie strumienia odpadów, jeśli te praktyki zostaną powszechnie przyjęte" – zauważył Gupta.
Przykładem takich działań jest organizacja Earth5R, która promuje lokalne inicjatywy zbierania i recyklingu e-odpadów. "Poprzez nasze programy oddolne i partnerstwa z firmami, już teraz wspieramy lokalne wysiłki w zakresie zbierania i recyklingu e-odpadów, które pomagają firmom i konsumentom zarządzać elektroniką w sposób zrównoważony" – powiedział Gupta.
Większość firm technologicznych, w tym Amazon, Google i Meta, ogłosiła cele zrównoważonego rozwoju, skupiając się na śladzie węglowym i wykorzystaniu zielonej energii. Jednak kwestia e-odpadów nie zawsze jest priorytetem. "Firmy powinny mieć zachęty do przyjęcia najlepszych praktyk w zakresie e-odpadów AI" – zasugerował Tzachor.
E-odpady stanowią globalny problem, który wymaga współpracy międzynarodowej. "Kryzys e-odpadów ma charakter globalny, dlatego ważne jest, aby skupić się na transgranicznym zarządzaniu e-odpadami" – podkreślił Gupta. Wiele krajów o wysokich dochodach eksportuje swoje e-odpady do regionów o niższych dochodach, co powoduje szkody środowiskowe i zdrowotne.
Badania sugerują, że łatwiej i bardziej opłacalnie jest teraz zająć się wyzwaniami związanymi z e-odpadami AI, zanim eskalują one w stopniu, który uniemożliwi kontrolę zjawiska. Tzachor podkreślił, że regulacje mogą być niezbędne do upewnienia się, że firmy rzeczywiście będą wprowadzać optymalne praktyki w zakresie e-odpadów. "Firmy powinny mieć zachęty do przyjęcia tych praktyk, ale regulacje mogą być konieczne, aby upewnić się, że będą przestrzegane" – powiedział.
