Sự thèm khát năng lượng vô độ: Mối nguy cơ mới từ AI

Nguy cơ cạn kiệt năng lượng

Mới đây, “gã khổng lồ” công nghệ Mỹ Google công bố số liệu cho thấy lượng khí thải carbon của hãng này tăng 48% trong vòng 5 năm, chủ yếu là do việc xây dựng các trung tâm dữ liệu và sự gia tăng của AI. Lượng khí thải của Microsoft cũng tăng 29% vào năm ngoái so với năm 2020 vì những lý do tương tự. Và lượng khí thải của Meta cũng tăng từ năm 2021 đến năm 2023.

Một nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học tại Đại học Cornell phát hiện ra rằng các hệ thống mà AI tạo ra như ChatGPT sử dụng nhiều năng lượng hơn tới 33 lần so với các máy tính chạy phần mềm dành riêng cho tác vụ. Hơn nữa, mỗi truy vấn Internet do AI cung cấp tiêu thụ nhiều năng lượng hơn khoảng 10 lần so với các tìm kiếm Internet thông thường.

Sự gia tăng tiêu thụ điện năng không kiểm soát trong bối cảnh AI đang ngày càng phát triển đặt ra mối đe dọa trực tiếp đến khả năng thực hiện lời hứa khử cacbon của ngành công nghệ.

Mặc dù Google vẫn chưa thay đổi mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2030, công ty đã thừa nhận rằng "khi chúng tôi tích hợp AI vào các sản phẩm của mình hơn nữa, việc giảm phát thải có thể trở nên khó khăn".

Nhìn chung, ngành AI toàn cầu dự kiến sẽ chiếm 3,5% lượng điện tiêu thụ của thế giới vào năm 2030. Tại Mỹ, riêng các trung tâm dữ liệu có thể tiêu thụ tới 9% lượng điện sản xuất vào năm 2030, gấp đôi so với mức hiện tại. Các nhà kinh tế cho rằng tốc độ “ngốn điện” này sẽ có những tác động lớn đến an ninh năng lượng quốc gia, chưa kể đến nền kinh tế.

Theo dự báo của hãng tư vấn năng lượng Rystad Energy (Na Uy), AI và xe điện (EV) dự kiến sẽ bổ sung thêm 290 TWh nhu cầu điện cho lưới điện của Mỹ vào cuối thập kỷ này. Đến năm 2030, chỉ riêng hai lĩnh vực này sẽ tiêu thụ một lượng năng lượng tương đương với toàn bộ quốc gia Thổ Nhĩ Kỳ, nền kinh tế lớn thứ 18 thế giới.

Tất cả những điều này có nghĩa là Mỹ sẽ phải tìm mọi cách để gia tăng sản lượng điện với tốc độ nhanh nhất có thể. Nếu không, nền kinh tế lớn nhất thế giới sẽ có nguy cơ cạn kiệt năng lượng hoàn toàn. "Sự tăng trưởng này là cuộc chạy đua với thời gian để mở rộng sản xuất điện mà không làm quá tải hệ thống điện đến mức căng thẳng", nhà phân tích Surya Hendry của Rystad Energy nhận định.

Giá điện đã tăng và tốc độ tăng trưởng sẽ không chậm lại trong tương lai gần theo dự đoán của Viện Ngân hàng Mỹ, một nhóm chuyên gia phân tích dữ liệu độc quyền để cung cấp thông tin kinh tế. Trong bức tranh toàn cảnh, những người trong ngành đã cảnh báo rằng nếu Mỹ không thể sản xuất đủ năng lượng để đáp ứng nhu cầu tăng vọt này, chúng có nguy cơ cản trở tăng trưởng kinh tế.

Bài toán khó giải

Các tập đoàn công nghệ hàng đầu thế giới bao gồm Microsoft, Google, Amazon và Meta gần đây đều đã công bố kế hoạch xây dựng các trung tâm dữ liệu mới ở Indiana (một tiểu bang ở miền Trung Tây Mỹ), điều này khiến nhiều chuyên gia lo lắng về “sự căng thẳng” của lưới điện.

“Chúng tôi không có đủ năng lượng để đáp ứng nhu cầu dự kiến của các trung tâm dữ liệu trong vòng 5 đến 10 năm tới. Chúng tôi sẽ cần xây dựng một lượng lớn các nguồn lực bổ sung”, ông Ben Inskeep, giám đốc chương trình của Citizens Action Coalition - một nhóm giám sát người tiêu dùng có trụ sở tại Indiana đang theo dõi tác động năng lượng của các trung tâm dữ liệu, cho hay.

Trong các tuyên bố, Google và Microsoft đều cho biết AI cuối cùng sẽ chứng minh được vai trò quan trọng trong việc giải quyết cuộc khủng hoảng khí hậu và họ đang nỗ lực giảm lượng khí thải carbon và đưa nhiều năng lượng sạch hơn vào sử dụng.

Chỉ có hai cách để các công ty công nghệ đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện của mình đó là khai thác lưới điện hiện có và xây dựng các nhà máy điện mới. Mỗi lựa chọn sẽ có những thách thức riêng.

Ở Tây Virginia, các nhà máy điện than dự kiến đóng cửa vẫn duy trì hoạt động để đáp ứng nhu cầu năng lượng của các trung tâm dữ liệu xuyên biên giới. Và trên khắp nước Mỹ, các công ty điện lực đang xây dựng cơ sở hạ tầng khí đốt tự nhiên mới để hỗ trợ các trung tâm dữ liệu.

Các Big Tech cũng đang nỗ lực để đảm bảo có nhiều năng lượng hơn nữa để thúc đẩy sự phát triển của AI. Microsoft đang thực hiện kế hoạch trị giá 10 tỷ USD để phát triển năng lượng tái tạo cung cấp năng lượng cho các trung tâm dữ liệu. Amazon cho biết họ đã sử dụng 100% năng lượng sạch vào năm ngoái, mặc dù các chuyên gia đã đặt câu hỏi liệu công ty có quá dễ dãi trong việc hạch toán hay không.

“Đừng quá lo lắng”

Vài tuần trước, một nhóm nhỏ các phóng viên đã trò chuyện với tỷ phú Bill Gates về biến đổi khí hậu, nguyên nhân và các giải pháp tiềm năng. Khi chủ đề chuyển sang vấn đề trí tuệ nhân tạo sử dụng bao nhiêu năng lượng, vị tỷ phú Mỹ tỏ ra lạc quan một cách đáng ngạc nhiên.

“Chúng ta đừng quá lo lắng về vấn đề này”, ông phát biểu trong một cuộc họp báo bên lề một sự kiện do ông tổ chức ở London, Anh. Bill Gates cho biết các trung tâm dữ liệu AI chỉ tiêu thụ một lượng điện bổ sung tương đối nhỏ trên lưới điện. Hơn nữa, ông dự đoán rằng những hiểu biết thu được từ AI sẽ mang lại hiệu quả cao hơn, bù đắp cho nhu cầu bổ sung đó.

Theo vị tỷ phú công nghệ, các trung tâm dữ liệu sẽ thúc đẩy mức sử dụng điện toàn cầu tăng 2% - 6%. “Câu hỏi đặt ra là, liệu AI có đẩy nhanh quá trình giảm hơn 6% lượng tiêu thụ điện không? Và câu trả lời là: chắc chắn rồi”, Bill Gates khẳng định.

Tóm lại, tỷ phú Bill Gates cho rằng sự trỗi dậy đáng kinh ngạc của AI sẽ không cản trở cuộc chiến chống biến đổi khí hậu. Ông Gates vốn là một nhà đầu tư lớn về khí hậu, cựu giám đốc Microsoft và vẫn là cổ đông lớn của công ty, trung tâm của cuộc cách mạng AI. Hồi tháng trước, vị tỷ phú tuyên bố ông chuẩn bị đầu tư hàng tỷ USD vào dự án nhà máy điện hạt nhân thế hệ tiếp theo ở bang Wyoming, để đáp ứng nhu cầu điện ngày càng tăng của Mỹ.

Cả Google và Microsoft đều có những cam kết không phát thải carbon hoặc phát thải carbon âm vào cuối thập kỷ này. Để lấp đầy lỗ hổng cung ứng đang ngày càng lan rộng, các “ông lớn” công nghệ này đang kêu gọi tăng cường triển khai năng lượng hạt nhân và nghiên cứu nhiệt hạch hạt nhân vì đây là công nghệ không phát thải carbon đã được chứng minh có khả năng sản xuất khối lượng lớn điện cơ bản.

Với vốn hóa thị trường lần lượt là 3.372 tỷ USD, và 2.294 tỷ USD, Microsoft và Google hiện là công ty có giá trị thứ hai và thứ tư trên thế giới. Với quy mô hoạt động tương đương với một quốc gia, mọi con mắt đều đổ dồn vào những tập đoàn công nghệ này trong bối cảnh nền kinh tế thế giới tiếp tục ngăn ngừa và đảo ngược thiệt hại về môi trường.

Tuy nhiên, các chuyên gia cho rằng không có nguồn năng lượng đơn lẻ nào có thể cứu Mỹ khỏi sức nặng “tham vọng công nghệ” của chính mình. Việc đáp ứng “cơn đói không thể thỏa mãn” của AI, EV và các lĩnh vực liên quan có thể sẽ đòi hỏi phải khai thác và thăm dò thêm nhiên liệu hóa thạch trong một kịch bản kinh điển như thường lệ. Và đây lại là một vấn đề lớn.