Raju ennuste: Fossiilisten polttoaineiden kulutus räjähtämässä, kun tekoäly nielee valtavasti sähköä – Päästöjä jopa 900 000 000 tonnia lisää vuodessa
Tekoäly voi kuulostaa edistykseltä, mutta siitä saattaakin muodostua ekokatastrofi. Tekoälyn tarvitsema energia uhkaa nostaa maailman CO₂-päästöjä useilla prosenteilla viidessä vuodessa.
Tekoälyn vallankumous on johtamassa fossiilisten polttoaineiden käytön nousuun 2020-luvun jälkimmäisellä puoliskolla. Tekoälyohjelmia pyörittävät datakeskukset nielevät valtavan määrän sähköä, ja fossiiliset laitokset pystyvät todennäköisesti ensimmäisinä reagoimaan rajusti kasvavaan kysyntään.
Synkkä näkymä perustuu kahteen ennusteeseen, joista on uutisoitu kansainvälisesti edellisen kuukauden aikana.
Uutistoimisto Reutersin esittämistä luvuista voidaan laskea (*), että pelkästään Yhdysvalloissa maakaasun kysyntä olisi nousemassa seuraavan viiden vuoden aikana 11 prosenttia. Päästöinä tämä tarkoittaisi noin 150 miljoonaa tonnia lisää hiilidioksidia vuodessa.
Reuters siteeraa yhdysvaltalais-kanadalais-brittiläisen energia-alaan erikoistuneen investointipankki Tudor Pickering Holtin raporttia. 11 prosenttia on pankin mukaan pessimistisen laidan ennuste, mutta parhaassakin mahdollisessa tapauksessa maakaasun käyttö Yhdysvalloissa nousee vähintään 3 prosenttia.
Se, että ennuste koskee nimenomaan Yhdysvaltoja, kirjoitetaan auki Oil Price -sivustolla.
TPH pohjaa arvionsa siihen, että amerikkalaisten datakeskusten sähkön tarve on kasvamassa tällä vuosikymmenellä nykyisestä 11 gigawatista 42 gigawattiin, eli lähes nelinkertaiseksi. Erotus 31 GW vastaa suuruusluokkaa 100 gigawattia maakaasuvoimaloiden lämpönä eli primäärienergiana.
Tällä hetkellä Yhdysvaltain sähköstä noin 40 prosenttia tehdään maakaasulla, Financial Times kirjoittaa. Fossiilialan edustajat huomauttavat FT:lle, että kaikesta uusiutuvan energian edistymisestä huolimatta ylimääräistä sähköä ei voida tuottaa uusiutuvilla lähteillä ainakaan suuressa määrin, sillä niiden tarjonta ailahtelee sään mukaan.
Koko maailmassa lähes gigatonni päästöjä lisää
Paljonko uutta fossiilista sähköä tekoälyn takia tarvittaisiin maailmanlaajuisesti, voidaan yrittää haarukoida FT:n siteeraamasta toisesta ennusteesta. Kansainvälinen Energiajärjestö IEA on arvioinut, että jo vuonna 2026 maailman datakeskukset kuluttavat noin petawattitunnin vuodessa eli noin tuplat verrattuna vuoteen 2022.
Jos neljän vuoden tuplaantumisaika säilyisi vakiona myös vuoden 2026 jälkeen, vuonna 2030 lukemat olisivat jälleen tuplaantuneet. Maailman datakeskukset nielisivät vuonna 2026 sähköä 2 PWh/v eli jatkuvana tehona 230 gigawattia. Niinpä Yhdysvaltain datakeskusten kulutus vastaisi suuruusluokkaa yhtä kuudesosaa maailman kokonaissummasta.
Jos sähkön ylimääräisen tuotannon päästöprofiili on muualla maailmassa sama kuin Yhdysvalloissa, tekoälyn takia maailmassa tupruteltaisiin noin 900 miljoonaa tonnia hiilidioksidia lisää vuoteen 2030 mennessä. Se tarkoittaisi noin 2,5 prosentin kasvua CO₂:ssa pelkästään tekoälyn takia.
Tätä voi itse kukin miettiä tekoälyohjelmia käyttäessään.
(*) Näin yksikkömuunnokset tehtiin
TPH ilmoittaa kulutuksen kasvun ennusteen ilmiömäisen ärsyttävässä yksikössä miljardia kuutiojalkaa kaasua päivässä. Käyttäkäämme tästä yksiköstä lyhennettä kft³/d – onhan yksi kuutiokilojalka miljardi kuutiojalkaa samalla lailla kuin kuutiokilometri on miljardi kuutiometriä.
Yhdysvaltain osalta pessimistinen ennuste on TPH:n mukaan 8,5 kft³/d lisää. EIA:n mukaan yksi kuutiojalka amerikkalaista maakaasua – empiirisesti eli epäpuhtauksien laimentava vaikutus huomioiden – on lämpöarvoltaan 1 034 btu:ta eli brittiläistä lämpöyksikköä.
Yksi btu on noin 1 055 joulea, joten yksi kuutiojalka tarkoittaa 1,09 megajoulea, ja USA:n päivittäisen kulutuksen kasvuennuste 9,3 petajoulea päivässä eli 0,94 petawattituntia vuodessa.
Oxfordin yliopiston Our World in Data -sivustolla kerrotaan, että vuonna 2022 USA käytti maakaasua 8,8 petawattuntia. Niinpä kasvu olisi alussa mainitut noin 11 prosenttia.
Mitä 8,5 kft³/d tekee vuotuisina päästöinä, lasketaan kaasufysiikan ja kemian yhtälöiden avulla sekä yksikkömuunnoksista. Muunnetaan ensin jalat metreiksi: 8,5 kuutiokilojalkaa päivässä on 0,24 kuutiokilometriä päivässä eli 88 km³ vuodessa.
Kaasujen tilanyhtälön mukaan
n = pV / (RT)
missä n on ainemäärä mooleina ja p paine – eli tässä tapauksessa normaalipaine 101 325 Pa. Kaasun tilavuus kuutiometreinä on V. Kaasuvakio i on 8,3144 J/mol/K, ja T kuvaa lämpötilaa kelvineinä.
Maakaasun tilastot ilmoitetaan yleensä 15 celsiusasteen lämmössä (288,15 K), joten amerikkalaisen maakaasun kulutuskasvun ainemäärä tekee 3,7 teramoolia vuodessa.
Yksi mooli metaania synnyttää palaessaan yhden moolin hiilidioksidia, ja yksi CO₂-mooli painaa 44 grammaa. Jos oletetaan maakaasun olevan esimerkiksi 90-prosenttisesti puhdasta metaania, syntyy tekoälyn takia ylimääräistä hiilidioksidia noin 150 miljoonaa tonnia vuodessa.
Näin Yhdysvalloissa vuonna 2030. Koko maailman luku samana vuonna olisi noin kuusinkertainen, siis 900 miljoonaa tonnia.
Näin ilmastonmuutos vaikuttaa suomalaisiin: ”Mikään maa ei tule selviämään tästä voittajana” – Kartat näyttävät muutoksen tahdin Paneelijohtajilta tiukka viesti Orpon hallitukselle – Näin puolustautuu ilmastoministeri Mykkänen ”Shokki järjestelmälle” – Heinäkuu oli mittaushistorian kuumin, ja yksi syy yllättää Ympäristötoimet eivät enää kiinnosta – Ranskan presidentti haluaisi EU:n ympäristösääntelyn tauolle, Ruotsissa päästöt näyttävät lisääntyvän Miten käy hakkuiden? – EU:lta nootti Suomelle: Hiilinielusuunnitelmat eivät riitä