Sử Dụng AI Có Gây Ô Nhiễm Môi Trường Không?

Cơn sốt AI tạo sinh đang mở ra nhiều cơ hội mới, đồng thời cũng làm dấy lên làn sóng lo ngại về những tác động tiêu cực đến môi trường, đặc biệt là về mức độ tiêu thụ năng lượng và phát thải khí nhà kính. Trong nội dung dưới đây, mời các bạn cùng Môi trường Hợp Nhất phân tích xem việc sử dụng AI có gây ô nhiễm môi trường không?

1. Sử dụng AI có gây ô nhiễm môi trường không?

Câu trả lời là CÓ.

Công nghệ Trí tuệ nhân tạo (AI) không chỉ mở ra nhiều cơ hội đổi mới mà còn đi kèm với một số thách thức đối với môi trường, như tiêu tốn nhiều tài nguyên, tạo ra khí thải, rác thải điện tử và làm tăng nguy cơ ô nhiễm. Dưới đây là một số thông tin chi tiết về tác động đến môi trường của trí tuệ nhân tạo AI.

1.1. Tiêu thụ năng lượng lớn

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), mỗi yêu cầu gửi đến Chat GPT, chatbot có khả năng tạo ra phản hồi đa dạng cho các câu hỏi bằng ngôn ngữ tự nhiên, tiêu thụ 2,9Wh điện.

Mỗi khi Chat GPT xử lý từ 10 đến 50 yêu cầu của người dùng, nó sẽ tiêu thụ lượng nước khoảng 500 ml. Lý do là vì các trung tâm dữ liệu cần một lượng nước khổng lồ để làm mát và với mô hình GPT-4 mới, lượng nước tiêu thụ còn nhiều hơn nữa.

Do đó, với sự phổ biến của AI như Chat GPT hiện nay, lượng người dùng khổng lồ sẽ làm tăng áp lực lên nguồn nước vốn đã khan hiếm.

Bên cạnh đó, việc huấn luyện các mô hình AI, đặc biệt là AI ngôn ngữ lớn như GPT, BERT, hay các mô hình hình ảnh, yêu cầu lượng tài nguyên tính toán rất lớn. Ví dụ: Huấn luyện một mô hình GPT-3 tiêu tốn hàng trăm MWh, tương đương với lượng điện của một hộ gia đình trong hàng trăm năm.

1.2. Là nguồn phát thải khí nhà kính gián tiếp

Theo các số liệu thống kê, việc sử dụng AI góp phần đáng kể vào phát thải khí nhà kính. Chẳng hạn như việc đào tạo GPT-3 ước tính thải ra khoảng 552 tấn CO2, tương đương với lượng khí thải của 120 chiếc ô tô chạy trong một năm; đào tạo GPT-4 có thể lên đến 2.760 – 5.520 tấn CO2, tương đương với lượng khí thải từ 600 – 1.200 chiếc ô tô chạy trong một năm. Trong khi đó, một chuyến bay khứ hồi từ New York đến London chỉ phát thải khoảng một tấn CO2. Quá trình đào tạo các mô hình AI khác cũng có mức phát thải tương tự, tùy thuộc vào thời gian và quy mô đào tạo.

Mặt khác, quá trình sản xuất phần cứng như chip xử lý đồ họa và các đơn vị xử lý tensor cũng góp phần đáng kể vào việc phát thải khí nhà kính. Để sản xuất chip, các nhà máy cần khai thác và chế biến các nguyên liệu thô như silicon (Si), germanium (Ge) và các kim loại hiếm, việc này cũng tạo ra lượng khí thải đáng kể, chưa kể các thiết bị phần cứng cũng nhanh chóng trở nên lỗi thời theo thời gian và dẫn đến nhu cầu sản xuất mới liên tục và lượng khí thải cứ sinh ra.

1.3. Tạo ra lượng lớn rác thải điện tử

Công nghệ AI đang góp phần gia tăng đáng kể lượng rác thải điện tử trên toàn cầu thông qua các phần cứng chuyên dụng, thiết bị tiêu dùng, cơ sở hạ tầng dữ liệu. Các thiết bị phần cứng phục vụ AI như GPU, ổ cứng, bo mạch chủ,… khi hết tuổi thọ sẽ trở thành rác thải điện tử.

Các thiết bị điện tử sử dụng trong AI thường hoạt động ở cường độ cao, dẫn đến hao mòn nhanh và giảm tuổi thọ. Việc sử dụng liên tục để đào tạo và chạy các mô hình AI lớn làm tăng tốc độ xuống cấp của phần cứng và khiến chúng trở nên hư hỏng và nhanh chóng trở thành rác thải. Điều đáng nói là rác thải điện tử là loại chất thải rất khó tái chế và chứa kim loại nặng gây ô nhiễm môi trường đất, nước.

1.4. Ảnh hưởng tiêu cực đến đa dạng sinh học

Ngoài những tác động trên, các ứng dụng AI cũng gây ảnh hưởng tiêu cực đến đa dạng sinh học. Chẳng hạn như khi xây dựng và mở rộng các trung tâm dữ liệu để hỗ trợ cho các hệ thống AI thì cần phải có một diện tích đủ lớn. Việc này có thể xâm chiếm nơi ở và gây xáo trộn môi trường sống tự nhiên của động thực vật. Song song đó các trung tâm dữ liệu trong quá trình hoạt động cũng thải ra một lượng nhiệt lớn, ảnh hưởng không nhỏ đến nguồn nước, nhiệt độ môi trường ở khu vực đó.

Việc sản xuất các thiết bị phần cứng kéo theo quá trình khai thác khoáng sản (như lithium, cobalt, đất hiếm) gây tổn hại tới hệ sinh thái tự nhiên do các hoạt động phá rừng, khai thác kim loại làm suy thoái đất và gây ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm.

2. Vậy đâu là giải pháp khắc phục?

Dưới đây là một số giải pháp khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường từ việc sử dụng AI:

• Chuyển đổi sang sử dụng năng lượng tái tạo như: năng lượng mặt trời, gió, thủy điện, địa nhiệt, năng lượng biển, năng lượng sinh khối, hydro. Các cơ sở sản xuất trong lĩnh vực AI hợp tác với nhà cung cấp năng lượng xanh, đảm bảo nguồn điện từ các nhà cung cấp cam kết sử dụng năng lượng tái tạo.
• Tích cực cải tiến phần cứng nhằm tối ưu hóa hiệu suất năng lượng; phát triển các chip AI tiết kiệm năng lượng hơn. Tối ưu hóa phần mềm, sử dụng các thuật toán hiệu quả hơn để giảm tải tính toán.
• Cải tiến hệ thống làm mát hiệu quả như làm mát bằng nước, tái sử dụng nhiệt thải ra từ các trung tâm dữ liệu cho các mục đích khác. 
• Giảm thiểu rác thải điện tử từ AI bằng cách thiết kế các thiết bị phần cứng có tuổi thọ cao hơn và dễ dàng nâng cấp. Quản lý vòng đời các sản phẩm AI, thiết kế các sản phẩm dễ dàng tháo rời và có thể tái chế.
• Quy hoạch hạ tầng bền vững, chọn các địa điểm xây dựng trung tâm dữ liệu và cơ sở hạ tầng sao cho ít ảnh hưởng nhất đến môi trường sống tự nhiên. 
• Thúc đẩy mô hình kinh tế tuần hoàn, trong đó rác thải điện tử được xem là nguồn tài nguyên để tái chế và tái sử dụng
• Đầu tư vào các công nghệ tái chế tiên tiến để xử lý rác thải điện tử một cách hiệu quả và an toàn.
• Tăng cường giáo dục nâng cao nhận thức về tác động của AI đến môi trường, bao gồm cả tác động tiêu cực từ việc tiêu thụ năng lượng, phát thải khí nhà kính, tác hại của rác thải điện tử và tầm quan trọng của việc tái chế.

Để giảm bớt những ảnh hưởng này, cần có sự kết hợp giữa việc thiết kế sản phẩm theo hướng bền vững, sử dụng vật liệu thân thiện với môi trường, xây dựng chính sách quản lý phù hợp và nâng cao ý thức của cộng đồng. Khi áp dụng đồng bộ các giải pháp đó, chúng ta mới có thể phát triển AI theo hướng an toàn, hiệu quả và bền vững hơn trong tương lai.

Cảm ơn bạn đã dành thời gian tìm hiểu "sử dụng AI có gây ô nhiễm môi trường không?", hẹn gặp bạn ở những chủ đề tiếp theo.

Mọi người hãy cân nhắc khi sử dụng AI, cần nhận thức sử dụng AI để phục vụ cho công việc và cuộc sống, đừng sử dụng chỉ vì thích và chạy theo các trend trên mạng xã hội. Hãy đặt trách nhiệm bảo vệ môi trường lên trên những câu lệnh prompt vì chất lượng môi trường cho thế hệ mai sau.