Yhteys digitaalisen maailman ja ympäristövaikutusten välillä
Digitaalinen hiilijalanjälkemme muodostuu päästöistä, joita syntyy digitaalisten laitteiden ja palveluiden tuotannosta, käytöstä ja datansiirrosta. Jokainen haku, sähköposti ja suoratoistettu video kasvattaa jalanjälkeä. Päästöt syntyvät tyypillisesti kolmella osa-alueella (8):
- datan (=tiedon) tallennus ja käsittely datakeskuksissa (sisältäen pilvipalvelut)
- datan siirto tietoliikenneverkkojen kautta (sekä mobiili- että kiinteä verkko)
- sisällön ja datan käsittely ja käyttö loppukäyttäjän laitteilla
Ympäristövaikutukset ja kasvihuonekaasupäästöt näillä osa-alueilla johtuvat sähkönkulutuksesta, laitteiden ja laitteistojen valmistusprosesseista sekä veden käytöstä ja kulutuksesta datakeskusten (=palvelimien) jäähdytyksessä. Lisäksi tekoälyä hyödyntävät teknologiat vaativat digitaalisessa ekosysteemissä valtavasti lisää laskentatehoa, mikä kiihdyttää vaikutuksia entisestään.
Miksi datakeskukset?
Datakeskukset ovat ympäristövaikutusten ytimessä. Lähes kaikki, mitä teemme digitaalisessa maailmassa, tapahtuu niiden sisällä.
– Alex de Vries, tutkija, VU Amsterdam ja Digiconomistin perustaja, APFI:n Backstage of Tech –webinaarissa 13.3.2025.
Jotta voimme ymmärtää digitaalisen infrastruktuurin ympäristövaikutuksia, meidän on tarkasteltava datakeskuksia. Suuret laitokset sisältävät tehokkaita, valtavasti sähköä kuluttavia ja hukkalämpöä tuottavia laskentalaitteita, mitkä usein edellyttävät vedenkäyttöön perustuvia jäähdytysratkaisuja. Datakeskukset vastaavat nykyään myös tekoälyä hyödyntävien teknologioiden kasvaviin laskenta- ja energiatarpeisiin. De Vries korostaa, että tekoälymallien käyttöä ylläpitävän infrastruktuurin lisäksi erityisesti mallien alkuvaiheen koulutusprosessi vie kaikkein eniten energiaa ja vettä. Tämä johtuu suurista erikoislaitteiden ryhmistä sekä laskentatehosta, mitä vaaditaan laajojen tekoälymalliverkostojen kouluttamiseen, usein jopa biljoonilla parametreilla. Mitä enemmän parametreja kouluttamisessa käytetään, sitä raskaammaksi koulutusvaihe muodostuu. Vaikka se tuottaa paremman tekoälymallin, se lisää samalla ympäristökuormitusta.
Suomessa datakeskukset hyötyvät vähähiilisestä sähköntuotannosta ja tehokkaista jäähdytysjärjestelmistä, mitkä auttavat vähentämään keskusten paikallisia ympäristövaikutuksia. Digitaalinen ekosysteemi on kuitenkin globaali, ja vaikutukset ulottuvat yksittäisten datakeskusten sijainteja laajemmalle (9).
Monissa maissa datakeskusten laajentuminen aiheuttaa painetta sähköverkoille. Irlannissa datakeskukset, jotka tukevat suuryritysten kuten Googlen, Metan, Microsoftin ja Amazonin toimintaa, kuluttivat v. 2023 alkaen enemmän sähköä kuin koko maan kotitaloudet yhteensä – osuus on nyt 22 % koko maan energiankulutuksesta. Vuoteen 2028 mennessä datakeskusten arvioidaan kuluttavan kolmanneksen Irlannin sähköstä (10). Yhdysvalloissa datakeskusten osuus maan sähkönkulutuksesta kasvaa v. 2028 mennessä nykyisestä 4,4 %:sta jopa 12 %:iin (11). De Vries vertasi tilannetta: ”OpenAI lobbaa v. 2025 avatakseen 5–7 datakeskusta Yhdysvaltoihin – ja jokainen hyperskaalan datakeskus kuluttaa jopa 40–50 TWh sähköä vuodessa, mikä vastaa noin puolta Suomen vuotuisesta sähkönkulutuksesta.”
Datakeskusten vedenkulutus kasvaa tasaisesti, kun datankäsittelystä tulee yhä energiaintensiivisempää. Shaolei Ren korostaa: “Vain yksi teknologiayritys kulutti datakeskuksissaan 24 miljardia litraa vettä v. 2023.” Tämä vastaa 44 %:a Helsingin kaupunkiseudun koko v. 2024 kotitalouksien vedenkulutuksesta eli 55 miljardia litraa (12). Renin mukaan jopa Suomessa, jossa sähköverkko on suhteellisen vähähiilinen ja jäähdytysjärjestelmät tehokkaita, 24 tekstipohjaista tekoälykyselyä (LLM) kuluttaa yhteensä noin 0,5 litraa vettä. Ja koska tekoälyteknologiat lisäävät datakeskusten energiankulutusta, myös päästöt ja ilmansaasteet aiheuttavat kasvavaa kansanterveyshuolta sekä paikallisesti että maailmanlaajuisesti. Lisäksi uudet tutkimukset paljastavat jatkuvasti enemmän uusia näkökulmia datakeskusten päästöihin (13).