أدى النمو السريع للذكاء الاصطناعي إلى زيادة حادة في استهلاك الكهرباء والمياه، مما أثار المخاوف بشأن البصمة البيئية للتكنولوجيا وانبعاثات الكربون. لكن القصة أكثر تعقيدا من ذلك.
أدرس التقنيات الناشئة وكيف يؤثر تطويرها ونشرها على النتائج الاقتصادية والمؤسسية والمجتمعية، بما في ذلك الاستدامة البيئية. من خلال بحثي، أرى أنه حتى لو كان الذكاء الاصطناعي يستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة، فإنه يمكنه أيضًا جعل الأنظمة أنظف وأكثر ذكاءً.
ويساعد الذكاء الاصطناعي بالفعل في توفير الطاقة والمياه، وخفض الانبعاثات، وجعل الشركات أكثر كفاءة في الزراعة، ومراكز البيانات، وصناعة الطاقة، وتدفئة وتبريد المباني، والطيران.
زراعة
فالزراعة مسؤولة عن ما يقرب من 70% من استخدامات المياه العذبة في العالم، وتتزايد المنافسة على المياه.
يساعد الذكاء الاصطناعي المزارعين على استخدام المياه بكفاءة أكبر. على سبيل المثال، تعالج شركة كيليمو الأرجنتينية الناشئة لتكنولوجيا المناخ ندرة المياه من خلال منصة ري تعمل بالذكاء الاصطناعي. يستخدم البرنامج كميات كبيرة من البيانات، والتعلم الآلي، وقياسات الطقس والأقمار الصناعية لتحديد متى وكم يتم ري مناطق الحقول، مما يضمن أن النباتات التي تحتاج بالفعل إلى المياه هي فقط التي تحصل عليها.
وجدت وزارة الزراعة التشيلية أن المزارع التي تستخدم أنظمة الري الدقيقة من شركة Kilimo، في منطقة بيوبيو في ذلك البلد، خفضت استخدام المياه بنسبة تصل إلى 30% مع تجنب الإفراط في الري. كما أن استخدام كميات أقل من المياه يقلل أيضًا من كمية الطاقة اللازمة لضخها من الأرض وحول المزرعة.
ويعد كيليمو أحد الأمثلة التي توضح كيف يمكن للذكاء الاصطناعي أن يخلق حوافز اقتصادية للاستدامة: حيث يتم التحقق من كمية المياه التي يوفرها المزارعون من الري الدقيق، ويتم بيع أرصدة هذه المدخرات للشركات المحلية التي ترغب في تعويض بعض استخداماتها للمياه. بعد ذلك يحصل المزارعون على ربح – غالبًا بنسبة 20٪ إلى 40٪ أعلى من استثمارهم الأولي.
مراكز البيانات
واستهلكت مراكز البيانات الأمريكية حوالي 176 تيراواط/ساعة من الكهرباء في عام 2023، وهو ما يمثل حوالي 4.4% من إجمالي استخدام الكهرباء في الولايات المتحدة. ارتفع هذا الرقم إلى 183 تيراواط في الساعة في عام 2024. وقد جعلت هذه البصمة المتزايدة للطاقة تحسين كفاءة مراكز البيانات أولوية حاسمة لمشغلي مراكز البيانات أنفسهم، وكذلك الشركات التي تعتمد عليها – بما في ذلك مقدمي الخدمات السحابية وشركات التكنولوجيا والمؤسسات الكبيرة التي تدير أعباء عمل الذكاء الاصطناعي – لتقليل التكاليف وتحقيق أهداف الاستدامة والأهداف التنظيمية.
يساعد الذكاء الاصطناعي مراكز البيانات على أن تصبح أكثر كفاءة. ارتفع عدد مستخدمي الإنترنت على مستوى العالم من 1.9 مليار في عام 2010 إلى 5.6 مليار في عام 2025. وارتفعت حركة الإنترنت العالمية من 20.2 إكسا بايت شهريًا في عام 2010 إلى 521.9 إكسا بايت شهريًا في عام 2025 – وهي زيادة تزيد عن 25 ضعفًا.
على الرغم من الزيادة الكبيرة في حركة الإنترنت والمستخدمين، فقد نما استهلاك الكهرباء في مراكز البيانات بشكل أكثر اعتدالا، حيث ارتفع من 1% من استخدام الكهرباء العالمي في عام 2010 إلى 2% في عام 2025. ويرجع جزء كبير من هذا إلى مكاسب الكفاءة، بما في ذلك تلك التي أتاحها الذكاء الاصطناعي.
تعمل أنظمة الذكاء الاصطناعي على تحليل البيانات التشغيلية في مراكز البيانات – بما في ذلك أعباء العمل ودرجة الحرارة وكفاءة التبريد واستخدام الطاقة – لتحديد المهام المتعطشة للطاقة. فهو يضبط موارد الحوسبة لتتناسب مع الطلب ويحسن التبريد. يتيح ذلك لمراكز البيانات العمل بسلاسة دون إهدار الكهرباء.
في Microsoft، يعمل الذكاء الاصطناعي على تحسين كفاءة الطاقة باستخدام التحليلات التنبؤية لجدولة مهام الحوسبة. يتيح ذلك للخوادم الدخول في أوضاع الطاقة المنخفضة خلال فترات انخفاض الطلب، مما يوفر الكهرباء خلال الأوقات الأبطأ. تستخدم Meta الذكاء الاصطناعي للتحكم في التبريد وتدفق الهواء في مراكز البيانات الخاصة بها. تظل الأنظمة آمنة مع استخدام طاقة أقل مما قد تفعله بطريقة أخرى.
في فرانكفورت، ألمانيا، تستخدم Equinix الذكاء الاصطناعي لإدارة التبريد وضبط استخدام الطاقة في مركز البيانات الخاص بها بناءً على الطقس في الوقت الفعلي. وذكرت صحيفة نيويورك تايمز أن هذا أدى إلى تحسين الكفاءة التشغيلية بنسبة 9%.
الطاقة والوقود
تستخدم شركات الطاقة الذكاء الاصطناعي لتعزيز الكفاءة وخفض الانبعاثات. وينشرون طائرات بدون طيار مزودة بكاميرات لفحص خطوط الأنابيب. تقوم أنظمة الذكاء الاصطناعي بتحليل الصور للكشف بسرعة أكبر عن التآكل والشقوق والخدوش والتسريبات، مما يسمح بمعالجة المشكلات قبل تفاقمها، مما يؤدي إلى تحسين السلامة والموثوقية بشكل عام.
تمتلك شركة شل أنظمة ذكاء اصطناعي تراقب انبعاثات غاز الميثان من منشآتها من خلال تحليل تركيزات غاز الميثان وبيانات الرياح، مثل السرعة والاتجاه. ويساعد ذلك النظام على تتبع كيفية انتشار الميثان، مما يمكنه من تحديد مصادر الانبعاثات وتحسين استخدام الطاقة. ومن خلال تحديد أكبر التسريبات بسرعة، يسمح النظام بالصيانة المستهدفة والتعديلات التشغيلية لتقليل الانبعاثات بشكل أكبر. وباستخدام هذه التكنولوجيا، تقول الشركة إنها تهدف إلى القضاء تقريبًا على تسربات غاز الميثان بحلول عام 2030.
يمكن للذكاء الاصطناعي أن يسرع الابتكار في مجال الطاقة النظيفة من خلال تحسين الألواح الشمسية والبطاريات وأنظمة احتجاز الكربون. وعلى المدى الطويل، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تحقيق اختراقات كبيرة، بما في ذلك الوقود الحيوي المتقدم أو حتى الاندماج النووي القابل للاستخدام، في حين يساعد في تتبع وإدارة الموارد التي تمتص الكربون مثل الغابات والأراضي الرطبة ومرافق تخزين الكربون.
تستخدم شل الذكاء الاصطناعي في عملياتها لخفض الانبعاثات. يقوم مُحسِّن العمليات الخاص بالغاز الطبيعي المسال بتحليل بيانات المستشعر للعثور على إعدادات أكثر كفاءة للمعدات، مما يعزز كفاءة الطاقة ويقلل الانبعاثات.
المباني والتدفئة المناطقية
الطاقة اللازمة لتدفئة وتبريد وتشغيل المباني مسؤولة عن حوالي 28% من إجمالي الانبعاثات العالمية. بدأت مبادرات الذكاء الاصطناعي في تقليل انبعاثات المباني من خلال الإدارة الذكية والتحسين التنبؤي.
في وسط مدينة كوبنهاجن، على سبيل المثال، نشرت شركة المرافق المحلية HOFOR آلاف أجهزة الاستشعار لتتبع درجات الحرارة والرطوبة وتدفقات الطاقة في المبنى. يستخدم النظام معلومات حول كل مبنى للتنبؤ باحتياجات التدفئة قبل 24 ساعة مقدمًا وضبط العرض تلقائيًا ليتوافق مع الطلب.
وقد تم تجربة نظام كوبنهاجن لأول مرة في المدارس والإسكان متعدد الأسر، بدعم من شبكة المدن الذكية في بلدان الشمال الأوروبي ومنح الإبداع المناخي. وقد توسعت منذ ذلك الحين إلى عشرات المواقع. وكانت النتائج واضحة: في جميع المباني المشاركة، انخفض استخدام الطاقة بنسبة 15% إلى 25%، وانخفض الطلب على التدفئة بنسبة تصل إلى 30%، وانخفضت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنحو 10000 طن سنويًا.
يمكن للذكاء الاصطناعي أيضًا أن يساعد الأسر والمكاتب على توفير الطاقة. تعمل أنظمة المنزل الذكي على تحسين التدفئة والتبريد واستخدام الأجهزة. ووجد الباحثون في مختبر لورانس بيركلي الوطني أنه من خلال اعتماد الذكاء الاصطناعي، يمكن للمباني المكتبية متوسطة الحجم في الولايات المتحدة تقليل استخدام الطاقة بنسبة 21% وخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 35%.
الطيران
حوالي 2% من جميع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي يسببها الإنسان في عام 2023 جاءت من الطيران، الذي أطلق حوالي 882 ميجا طن من ثاني أكسيد الكربون.
تساهم السحب الجليدية الرقيقة، وهي السحب الجليدية الرقيقة التي تتشكل عندما يتجمد عوادم الطائرات على ارتفاعات الطيران، بأكثر من ثلث التأثير الإجمالي لارتفاع درجة حرارة الطيران عن طريق حبس الحرارة في الغلاف الجوي. يمكن للذكاء الاصطناعي تحسين مسارات الطيران والارتفاعات في الوقت الفعلي لتقليل تكوين النفاثات عن طريق تجنب المناطق التي يكون فيها الهواء أكثر رطوبة وبالتالي من المرجح أن تنتج نفاثات.
استخدمت شركات الطيران أيضًا الذكاء الاصطناعي لتحسين كفاءة استهلاك الوقود. في عام 2023، استخدمت خطوط ألاسكا الجوية وقودًا أقل بمقدار 1.2 مليون جالون باستخدام الذكاء الاصطناعي لتحليل الطقس والرياح والاضطرابات وقيود المجال الجوي وحركة المرور للتوصية بالطرق الأكثر كفاءة، مما أدى إلى توفير حوالي 5% من الوقود والانبعاثات للرحلات الطويلة.
باختصار، يؤثر الذكاء الاصطناعي على البيئة بطرق إيجابية وسلبية. وقد ساعدت بالفعل الصناعات على خفض استخدام الطاقة، وخفض الانبعاثات، واستخدام المياه بشكل أكثر كفاءة. إن توسيع هذه الحلول يمكن أن يؤدي إلى كوكب أنظف وأكثر استدامة.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات جديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتب بواسطة: نير كشيتري، جامعة نورث كارولينا – جرينسبورو
اقرأ المزيد:
لا يعمل نير كشيتري لدى أي شركة أو مؤسسة أو يستشيرها أو يمتلك أسهمًا فيها أو يتلقى تمويلًا منها قد تستفيد من هذه المقالة، ولم يكشف عن أي انتماءات ذات صلة بعد تعيينه الأكاديمي.