A technológiai cégek szolgáltatásainak mértéktelen használata az elmúlt húsz év során egyre inkább érzékelhető társadalmi problémává vált. A digitális világ kialakulása, az okoseszközök és a közösségimédia-platformok rohamos terjedése hatalmas teret adott az adatközpontok és felhőszolgáltatások virágzásának, azonban számos, mára egyre nehezebben kezelhető fenntarthatósági kérdéssel kell ezen vállalatoknak szembenézniük. Az energiarendszerek terhelése, a szén-dioxid-kibocsátás növekedése, a vízfelhasználás (mivel az adatközpontok hűtése gyakran vízintenzív) és a helyi közösségekre gyakorolt hatások mind olyan tényezők, amelyek miatt a technológiai szektor energiafogyasztása már nem csupán belső vállalati ügyként, közvetlen hatással bír az emberek mindennapjaira és a jövőjük alakulására.

Történeti kitekintés – a probléma forrása

A probléma kialakulása négy, egymástól elkülönülő időszakhoz köthető, melyek egymást gerjesztő folyamatként alakították ki a mai társadalmak túlhasználását.  

A gépparkok fogalmán adatközpontok esetében a szerverek, tárolóegységek és hűtőrendszerek összességét érti a köznyelv, ezekre pedig a nagy mennyiségű adat felhasználása és tárolása szempontjából van szükség. Az adat önmagában nem fogyaszt energiát, ellenben minden, amit az adatokkal csinál az ember, igen. A különböző szolgáltatásoknak köszönhetően ma már képesek vagyunk szerkeszteni, továbbítani, tárolni és használni is az adatot, melyek energiaigény szempontjából megterhelő folyamatok, ezért mutatkozott igény olyan létesítményekre és megoldásokra, amelyek ezeket egy helyen, ennek köszönhetően pedig energiahatékonyabb módon tudják elvégezni.

Elsőként: a digitális technológiák térhódítása az 1990-es évek elejére tehető, ekkortól kezdett tömegesen terjedni az internet, és annak különböző szolgáltatásai. Ebben az időben az internetes adatforgalom összességében, de a mai léptékekhez mérten is elenyésző mennyiségű energiaigénnyel bírt, méghozzá két okból, a korlátozott tartalmi mennyiség és az alacsony felhasználószám miatt.

Ezt követően, a folyamatos terjedés révén, illetve az internetes szolgáltatások fejlődésével, a 2000-es évek elején megjelentek az első nagy adatközpontok, azzal egyidőben a ma is piacvezető vállalatok, mint a Google, az Amazon vagy a Microsoft felismerték, hogy az adatok tárolása és gyors elérése a piacon hatalmas stratégiai előnnyel bír, ezért saját, hatalmas és egyre bővülő adatközpontokat kezdtek építeni, melyek energiaigénye évről évre dinamikusan nőtt.

Harmadik pontban a közösségi média térnyerése, közülük is különösen a Facebook és a YouTube megjelenése a piacon, többszörösére növelte az átlagos felhasználó képernyő előtt töltött idejét és felhasznált adatforgalmát, melyet az okostelefonok megjelenése és elterjedése tovább fokozott. Ezzel párhuzamosan egy újabb, emberek kényelmét szolgáló, adatközpontokat pedig súlyosan terhelő szolgáltatásként lépett a piacra a streaming, amely ma éli virágkorát, a különböző felületek egyre népszerűbbek minden korosztályban. Ezen lehetőségek mind szignifikáns hatást gyakoroltak az adattárolás igényére, illetve ezek energiafogyasztására, melyek már ekkor is problémákat okoztak, így kitűzött cél volt már ekkor megoldást találni erre a kialakult helyzetre.

Az utolsó, egyben ma még formálódó és növekvő szakasz a mesterséges intelligencia megjelenése és térnyerése, ami a napjainkig kialakult internetes energiafogyasztást többszörözte meg az „okoskeresések” minden felhasználó számára elérhetővé tételével. A téma mára egy komplex, a kereslet folyamatos növekedése miatt nehezen felmérhető és kezelhető akadályt jelent a fenntartható világ építése előtt, melynek érdekében válaszlépések váltak szükségessé.

2025-re az emberek energiafogyasztása drasztikussá vált. Egy átlagos ember évente körülbelül egy kifejlett fa által elnyelt szén-dioxidot (kb. 20 kg) juttat a levegőbe csak az AI-használattal, illetve tíz fa elégetésével egyenértékű energiát használ fel az okoseszközeinek használata révén. Mivel a Föld energiaforrásai a mai átlagember fogyasztását sem tudják fenntartható módon biztosítani, így az igazán nagy fogyasztókra még nagyobb felelősség hárul, hogy példát mutassanak társadalmi felelősségvállalás terén, amikor az energiahasználatuk kerül napirendre, azonban ehhez fontos megismerni a legnagyobb fogyasztókat, és a fogyasztásuk növekedésének hátterét is.

Az érintetti kör – a legnagyobb tech cégek fogyasztása

A legfontosabb szereplők ezen a piacon egyértelműen a legnagyobb technológiai vállalatok, a Google, a Microsoft, a Meta és az Amazon, nekik a legmagasabb az energiafelhasználásuk; az alábbi táblázatban a 2023-as adataik jelennek meg, amikor már jelen volt a mesterséges intelligencia az emberek életében:

Az adatok azt mutatják, hogy ezek a vállalatok több energiát fogyasztanak, mint egyes kisebb országok, mint például Tunézia vagy Litvánia, de Azerbajdzsánnál is több energiát használnak fel, a Metát leszámítva. Bár ezek a számok az elmúlt években is növekedést mutattak, a következő években további emelkedésre lehet számítani, több okból kifolyólag.

Elsőként: az AI térnyerése okozza az egyik legnagyobb problémát, ugyanis egy AI-alapú keresés energiaigénye többszöröse egy egyszerű Google-keresésnek, emellett pedig a modelljeik betanítása és működtetése szintén nagy energiaigényt mutat, így ezek a közeljövőben jelentősen növelni fogják az energiafelhasználást. Aaron Binkley, a Digital Realty vezetője ezzel kapcsolatosan kiemelte, hogy a túlhasználat valós probléma, és jelenleg két oldala van az AI-nak: egyrészt az AI terjedése miatt fokozatosan bár, de hatalmas növekedés áll be az energiafogyasztásban, másrészt viszont kulcsfontosságú szerepe lehet abban, hogy ezeket a növekedéseket kiküszöböljék, mégpedig a hatékonyság növelésével.

A digitalizáció előretörése miatt egyre nagyobb szükség mutatkozik a felhő alapú adattárolásra, emiatt pedig az ilyen szolgáltatások keresletének növekedésével arányosan a kínálat is növekedni szeretne, ebből kiindulva pedig az elkövetkező években vagy újabb szereplők megjelenése várható a regionális piacokon, vagy teljesen új szereplők belépése a felhőszolgáltatások piacára, ami szintén növeli a szükséges energiaigényt.

Kitekintésként azonban ebből következően szükséges látni, hogy a legnagyobb technológiai vállalatok szeretnének lokálisan is jelen lenni az országokban, ezért Európában, Ázsiában és Afrikában új adatközpontok felépítésén dolgoznak, ennélfogva egyrészt megnő a cégek energiafelhasználása, másrészt az említett földrészeken átlagosan magasabb a hőmérséklet, ebből következően a hűtési kihívásokat is meg kell oldaniuk, amelyek szintén hatalmas energiát emésztenek fel, és növelik a kibocsátást.

A fény az alagút végén – lehetséges megoldások

Az energiafelhasználási probléma megoldására több, más szempontok mentén hatékony megoldási javaslat is működőképes lehet:

Elsőként érdemes a már meglévő AI rendszereket optimalizálni, újratervezni a működésüket energiahatékonysági szempontok mentén, ami kiterjedhet az adatszűrésre (csak releváns adatok felhasználása), modellmetszésre (felesleges és redundáns paraméterek törlése), vagy a tudásátadásra. Emellett érdemes lehet energiahatékony ARM-alapú[1] és neuromorfikus[2] processzorokat alkalmazni, melyek a használaton kívüli szervereket automatikusan lekapcsolják, így dinamikusan tudják a meglévő energiát felhasználni.

Második pontban a megújuló energiaforrásokat szükséges szemügyre venni. Ha az adatközpontok/vállalati központok környezetébe napelemparkokat és/vagy szélerőműveket telepítenek, akkor a helyben megtermelt megújuló energia csökkenti az áramhálózat terhelését, emellett pedig a nyári időszakban az energiatárolás fejlesztése (zöld hidrogén[3], akkumulátorparkok) is hozzá tudna járulni az ellátás stabilizálásához. Ugyanitt érdemes megemlíteni, hogy az úgynevezett „hulladékhő” felhasználása akár lakossági, akár ipari távfűtésként is segíti az energiahatékonyság növelését. Geoff Tuff, a Deloitte vezető tanácsadója. valamint az USA hidrogéngyakorlatának vezetője úgy gondolja, rengeteg potenciál van az energia- és anyagfelhasználás optimalizálásában a komoly energiaigény mellett, továbbá lényeges, hogy egy átfogó, egész ökoszisztémára kiterjedő megközelítést alkalmazzanak, ami magában foglalja a megújuló energiaforrások használatát, az átlátható energiahatékonysági jelentéseket és a hardverfejlesztéseket is.

Harmadik pontban az elhelyezkedés szempontjából érdemes ezeket az adatközpontokat/vállalati központokat a hűvösebb régiókba telepíteni, így kisebb szükség fog mutatkozni a mesterséges hűtésre, ami szintén költség- és energiahatékony megoldás lehet a technológiai cégek számára.

Negyedik, egyben utolsó pontban fontos és mára elengedhetetlen, hogy megfelelő szabályozói ösztönzők is rendelkezésre álljanak a már eddig említett célok vagy optimalizálási problémák megoldásának ösztönzésére. Itt két eshetőséget érdemes megvizsgálni; az intézkedések ugyanazt célozzák, csak más szemszögből. Amennyiben kötelezővé teszik a szabályozó szervek a vállalatok számára az optimalizálási célok elérését, az könnyen elriaszthatja őket, és visszaeshet az adott országba a beruházási hajlandóság, azonban az ott letelepült cégek megfelelő ellenőrzés mellett követnék az előírásokat. Amennyiben viszont ajánlásokat fogalmaznak meg a szabályozó szervek, és a döntéshozók motiválnák a vállalatokat az optimalizálásra (pl. adókedvezmények a célok elérése esetén), akkor a vállalkozásoknak is érdekük lenne véghez vinni az említett fejlesztéseket, mert hosszabb távon kifizetődő lenne a beruházás.

Konklúzió – kitekintés a jövőbe

A nagy technológiai cégek adatközpontjai ma már olyan mértékű energiát fogyasztanak, hogy ez nemcsak környezetvédelmi, hanem gazdasági és társadalmi kérdéssé is vált. Világos, hogy az elmúlt húsz év digitális fejlődése jelentősen megnövelte ezeknek a rendszereknek az energiaigényét. A kutatások és szakértői vélemények szerint ez a tendencia hosszú távon nem fenntartható, ezért sürgősen lépni kell a természeti és társadalmi összeomlás elkerülése érdekében. A problémára többféle megoldás lehetséges: fejlettebb technológiák, hatékonyabb hűtés, megújuló energiaforrások alkalmazása, valamint megfontolt szabályozási ösztönzők bevezetése a kormányzatok részéről. Ahhoz, hogy valódi eredményt tudjon felmutatni az emberiség, szükség van a cégek és a döntéshozók együttműködésére is. A legfontosabb, hogy ha nem kezeljük időben ezt a problémát, a kényelemért fizetett ár túl magas lesz nemcsak a villanyszámláink mértékének, hanem idővel a környezetünk és az életminőségünk rovására is.

Nyitókép: Adatközpont építése a hollandiai Middenmeerben található Agriport üzleti parkban. Forrás: depositphotos.com/Sepia100

[1] Alacsony energiafelhasználású és hőhatékony, és jó ár/teljesítmény alapú processzor.

[2] Az emberi agy működését utánzó, vagy ahhoz hasonló működésű processzorok, melyek képesek párhuzamos adatfeldolgozásra, és tanulási képességekkel is bírnak.

[3] Megújuló energiaforrások felhasználásával előállított hidrogén elektrolízis útján (vízbontás) előállítva.