L’impatto ambientale dell’intelligenza artificiale (AI): quanto inquina tra CO2, energia e consumo d’acqua?

L’intelligenza artificiale (AI) comporta un impatto ambientale significativo, con emissioni di CO2, elevato consumo di energia e milioni di litri d’acqua utilizzati per raffreddare i server. Scopriamo in questo articolo quanto inquina realmente l’AI.

L’impronta ecologica dell’intelligenza artificiale (AI): emissioni di CO2 e costi energetici nell’impatto ambientale 

L’intelligenza artificiale (AI) sta rivoluzionando il mondo della tecnologia, dalla gestione delle e-mail alla generazione di immagini e testi. Tuttavia, dietro ai progressi dell’AI si nasconde un lato meno noto: il suo impatto ambientale. 

I grandi modelli di intelligenza artificiale, come quelli impiegati da ChatGPT, richiedono ingenti risorse energetiche e il consumo di enormi quantità d’acqua per raffreddare i server. 

In particolare, l’impatto ambientale dell’AI inizia già durante la fase di sviluppo e addestramento dei modelli. 

I ricercatori della University of Massachusetts Amherst stimano che la creazione di un singolo modello di AI possa emettere fino a 300 tonnellate di CO2. 

Un numero equivalente all’intero ciclo di vita di cinque automobili, dalla produzione alla rottamazione, dopo aver percorso circa 200.000 km. 

Un esempio è il modello GPT-3 di OpenAI, che ha richiesto una quantità di energia equivalente al consumo di cinque auto per tutto il loro ciclo vitale.

Questo enorme consumo energetico deriva dai server che eseguono calcoli complessi per processare enormi quantità di dati. Ogni volta che utilizziamo un’AI per generare un testo o un’immagine, i server eseguono operazioni matematiche che richiedono energia elettrica. 

Secondo uno studio di Hugging Face, un’AI di generazione grafica può consumare, in pochi secondi, l’energia necessaria per caricare completamente uno smartphone.

Un’altra variabile cruciale per l’impronta di CO2 dell’AI è la fonte di energia utilizzata per alimentare i server. 

Nei Paesi che fanno ampio uso di energie rinnovabili o nucleari, le emissioni di CO2 legate all’AI sono significativamente più basse rispetto a quelle dei Paesi dipendenti dai combustibili fossili, come gli Stati Uniti. 

Gli Stati Uniti, dove si trovano molte delle startup AI, sono infatti tra i maggiori produttori di energia da fonti fossili, contribuendo così a un’impronta di carbonio più elevata.

Il consumo di acqua: un problema “nascosto”

Oltre al consumo energetico, l’AI ha anche un impatto significativo sul consumo di acqua. I server che alimentano i modelli AI generano enormi quantità di calore e devono essere raffreddati continuamente per funzionare in modo efficiente. 

Molti data center utilizzano torri di raffreddamento che richiedono grandi quantità di acqua per dissipare il calore. L’acqua utilizzata viene spesso riciclata dalle tre alle dieci volte prima di essere scaricata, ma una parte significativa si perde per evaporazione.

Secondo uno studio del Washington Post e dell’Università della California Riverside, l’uso di ChatGPT per inviare una e-mail di 100 parole potrebbe richiedere fino a mezzo litro d’acqua. 

Se un americano su dieci inviasse una e-mail settimanale tramite ChatGPT, i server AI consumerebbero 435 milioni di litri d’acqua all’anno, pari al fabbisogno idrico giornaliero di circa un milione di persone.

Questo dato evidenzia come l’impatto dell’AI sull’ambiente non sia limitato alle sole emissioni di CO2, ma coinvolga anche risorse idriche preziose, soprattutto in un momento in cui la scarsità d’acqua è una preoccupazione crescente in molte parti del mondo.

AI vs. lavoro umano: un confronto sull’efficienza energetica

Un recente articolo pubblicato su Scientific Reports suggerisce che, nonostante i costi energetici elevati dell’AI, questa potrebbe essere più efficiente dal punto di vista energetico rispetto al lavoro umano per compiti complessi. 

Il confronto tra l’energia necessaria per l’AI e quella consumata da un essere umano per svolgere lo stesso compito indica che l’AI potrebbe emettere tra 130 e 1500 volte meno CO2 per un testo complesso e tra 310 e 2900 volte meno per un’immagine.

Questo è dovuto al fatto che i modelli di intelligenza artificiale, nonostante i picchi di consumo energetico durante l’addestramento, sono in grado di completare i compiti in tempi molto più brevi rispetto agli esseri umani. 

Un artista o uno scrittore umano, per esempio, potrebbe impiegare diverse ore per creare un’opera o redigere un testo, mentre l’AI può farlo in pochi secondi. 

Se si considerano anche le emissioni legate alle attività umane, come il consumo di cibo, il riscaldamento degli ambienti di lavoro e altre necessità, il bilancio potrebbe pendere a favore dell’intelligenza artificiale.

Tuttavia, è importante non trascurare l’energia richiesta per addestrare i modelli AI, un processo che può richiedere settimane o addirittura mesi di elaborazione continua. 

Anche gli esseri umani, però, investono anni di studio e formazione prima di poter produrre lavori di alta qualità, rendendo il confronto tra i due approcci più complesso di quanto possa apparire a prima vista.

Intelligenza artificiale (AI), innovazione sostenibile e impatto ambientale 

Nonostante il significativo impatto ambientale dell’AI, è possibile immaginare scenari in cui l’uso di intelligenza artificiale possa contribuire a ridurre l’uso di risorse. 

Per esempio, l’AI può ottimizzare la gestione di enormi quantità di dati, svolgendo compiti ripetitivi in modo più efficiente e lasciando agli esseri umani compiti più creativi o strategici.

In ambito scientifico, l’AI è già utilizzata per accelerare processi complessi. 

Nel 2023, un modello AI è stato in grado di progettare nuovi catalizzatori per la produzione di ossigeno in sole due settimane, un compito che avrebbe richiesto migliaia di anni di lavoro umano. 

Questo tipo di innovazione suggerisce che, se ben gestita, l’AI potrebbe diventare un alleato nella lotta contro l’eccessivo consumo di risorse, migliorando l’efficienza dei processi in vari settori.

In altre parole, l’intelligenza artificiale rappresenta una grande opportunità per il futuro, ma comporta anche un impatto ambientale significativo. 

Il consumo di energia e risorse come l’acqua per alimentare i server necessari allo sviluppo e all’uso dell’AI non può essere ignorato. 
È dunque fondamentale continuare a investire in tecnologie più sostenibili e in fonti di energia rinnovabile per ridurre l’impronta di carbonio dell’intelligenza artificiale. Così da renderla una risorsa non solo innovativa, ma anche rispettosa dell’ambiente.