Tekoälyn ilmastovaikutus on odotettua pienempi, uusi tutkimus osoittaa

Tekoäly (AI) -hullutus on vienyt markkinat uusiin huippuihin. 

Miljardeja dollareita jatkuu virtaavan piirikomponenttien ja datakeskusten suuntaan, kun jatkuva AI-hullutus pitää turboahdetun markkinan käynnissä yli kaksi vuotta ilman hidastumisen merkkejä. Kuitenkin monet ovat alkaneet kyseenalaistaa, olemmeko AI-kuplan sisällä.

Analyytikot, kuten JPMorgan (JPM ) kutsuvat sijoittajia varautumaan tulevaan myrskyyn. Mutta vaikka kupla kasvaa sekä yksityisillä että julkisilla markkinoilla, AI:n ympärillä oleva mania ei ole täysin ilman arvoaan, sillä teknologia tarjoaa paljon taloudellista arvoa saavutettavan, tehokkaan älykkyyden luomisessa, jonka uskotaan muistuttavan internetin syntymistä.

Vuoden 2026 näkymässään JPMorgan kutsui AI:ta “tärkeimmäksi muutosvoimaiseksi teknologian jälkeen laskennasta”, ja “kasvattamaan bruttokansantuotetta enemmän kuin kuluttajamenot”.

Samanaikaisesti pankki varoitti energiapulasta, vesirajoitteista ja sääntelyvalvonnasta.

Laajemmin tarkasteltuna AI:n nopea laajentuminen tuo mukanaan merkittäviä ympäristöpaineita, jotka osoittautuvat odotettua alhaisemmiksi. Tämä johtuu siitä, että kyselyn energiatiheys ja päästöt riippuvat tekijöistä kuten mallin tyypistä ja koosta, tuotetusta tuloksesta, datakeskuksen virtaavasta sähköverkosta, käsittelyajankohdasta sekä muista muuttujista.

JPMorgan arvioi myös, että 60 % kehittyneissä maissa olevista työpaikoista kohtaa jonkinasteisen automaatiotason AI:n takia, mutta kun vanhat roolit katoavat, uusia rooleja tulisi syntyä.

Kaiken kaikkiaan pankin mukaan suurin riski on “ei olla altistunut mullistavalle teknologialle.”

AI:n käyttöönotto, energiankäyttö ja ilmastokuorma

AI:n kyky automatisoida toistuvia tehtäviä, parantaa päätöksentekoa sekä tehostaa tehokkuutta ja tuottavuutta eri aloilla on johtanut sen laajaan käyttöönottoon.

McKinseyn kyselyn mukaan 88 % vastaajista ilmoitti säännöllisesti käyttävänsä AI:ta vähintään yhdessä liiketoimintatoiminnossa, 10 %:n nousu vuoden takaisesta. Kuitenkin se totesi, että yritystasolla suurin osa on yhä kokeiluvaiheessa, noin kolmannes sanoi yritystensä aloittaneen AI-ohjelmiensa skaalaamisen.

Tällä hetkellä noin 400 miljardia dollaria arvostettu AI-markkina odotetaan nousevan 1,8 triljoonaan dollariin tämän vuosikymmenen loppuun mennessä.

Sijoitusten osalta Yhdysvaltojen yksityinen AI-rahoitus ylitti 109 miljardia dollaria vuonna 2024, mikä on noin 24‑kertainen Yhdistyneen kuningaskunnan 4,5 miljardia dollaria ja 12‑kertainen Kiinan 9,3 miljardia dollaria. Tulevaisuudessa huikeat 92 % yrityksistä aikovat investoida generatiiviseen AI:hin seuraavien kolmen vuoden aikana.

Vaikka AI:n käyttöönotto kasvaa sen lupausten vuoksi ennennäkemättömästä tuottavuudesta, siihen liittyy vakavia energia- ja ympäristöhaasteita. Ongelma on, että AI kuluttaa valtavasti energiaa.

AI-mallien kouluttaminen vaatii tonneja energiaa, riittävästi satojen kotitalouksien vuosittaiseksi sähkönkulutukseksi, ja inferenssissä se voi olla paljon suurempaa. Arvioiden mukaan 80 %–90 % AI:n laskentatehosta käytetään inferenssiin.

Näin ollen AI:n energiankulutus liittyy pääosin datakeskusten vaatiman laskentatehon käyttöön, kun AI-mallit ladataan palvelinryhmiin, joissa on GPU:ita kuten Nvidia’s (NVDA ) Blackwells.

Datakeskukset ovat tiloja, joissa sijaitsevat tietokonepalvelimet, tietovarastojärjestelmät, virtalähteet, jäähdytysjärjestelmät ja verkkolaitteet. Kaikki tämä infrastruktuuri on avainasemassa ei vain uusimpien digitaalisten palveluiden, kuten ChatGPT:lle kysymyksen esittämisen, tarjoamisessa, vaan myös sähköpostin lähettämisessä tai videon suoratoistossa.

Datakeskuksia on ollut olemassa pitkään, mutta viime vuosina ne ovat laajentuneet merkittävästi. 

Tänä päivänä maailmassa on yli 100 000 datakeskusta, jotka ovat hajautuneet eri puolille maapalloa, Yhdysvallat isännöi eniten yli 4 200, jota seuraavat Yhdistynyt kuningaskunta ja Saksa, joilla kummallakin on noin 500. Yhdysvalloissa kolmannes datakeskuksista sijaitsee kolmessa osavaltiossa: Kaliforniassa, Texasissa ja Virginiassa, joista jälkimmäiset ovat voimakkaasti riippuvaisia fossiilisista polttoaineista energiantarpeessaan.

Yleisesti datakeskukset jakautuvat kolmeen ryhmään. Perinteiset yritystason tilat ylläpidetään sisäisesti yritysten omissa työkuormissa: colocation-palveluntarjoajat vuokraavat teline-tilaa ja virtaa monille eri asiakkaille jaetussa rakennuksessa. Korkean tason ovat “hyperscale” kampukset – valtavat, varastoimaiset alueet, joissa on kymmeniä tuhansia palvelimia, jotka käsittelevät raskaimpia AI- ja pilvilaskentatehtäviä.

JPMorganin mukaan hyperskaalaisten pääomamenot ennustetaan ylittävän 500 miljardia dollaria ensi vuonna, kun yritykset kilpailevat datakeskusten rakentamisesta ja harvinaisen energian varmistamisesta.

Kuinka paljon energiaa nämä datakeskukset kuluttavat? Paljon. Yhdysvaltain datakeskukset kuluttivat viime vuonna 183 TWh sähköä, kun maan kokonaisvuosinen sähkönkulutus saavutti ennätyskorkeuden.

Näiden datakeskusten energiankulutuksen arvioidaan kasvavan 133 % vuoteen 2030 mennessä, saavuttaen 426 TWh. Maailmanlaajuisesti IEA odottaa datakeskuksiin kohdistuvan sähkön tuotannon kaksinkertaistuvan perusmallissaan, noin 460 TWh:sta vuonna 2024 yli 1 000 TWh:iin vuoteen 2030 mennessä.

Yhdysvalloissa datakeskukset muodostivat 4 % kokonaisenergiankulutuksesta, mikä vastaa Pakistanin vuotuista sähkönkysyntää. Kun AI:n käyttöönotto on pysynyt paikallaan yli vuosikymmenen, sen odotetaan nostavan tämän osuuden 12 %:iin vuoteen 2028 mennessä.

Pyyhkäise vierittääksesi →

Mitä tulee siihen, kuinka suuri osa tästä datakeskusten energiankulutuksesta johtuu AI:sta, se on vaikea sanoa, koska datakeskukset käsittelevät erilaisia työkuormia. Tyypillinen AI-optimoitu hyperskaala kuluttaa kuitenkin vuosittain yhtä paljon sähköä kuin 100 000 kotitaloutta.

Lawrence Berkeley National Laboratoryin viimeaikaisten ennusteiden mukaan seuraavien kolmen vuoden aikana yli puolet datakeskusten kuluttamasta sähköstä käytetään AI:lle, mikä vastaa 22 % kaikista Yhdysvaltain kotitalouksista vuosittaista sähkönkäyttöä.

AI:n ytimen energiamix

AI:n nopean nousun myötä datakeskukset kokevat nyt rasitusta, kun sähkön kysyntä kasvaa.

Suurin osa datakeskusten käyttämästä sähköstä, keskimäärin 60 %, syöttää palvelimia, jotka käsittelevät ja tallentavat digitaalista tietoa. Tämän jälkeen jäähdytysjärjestelmät vastaavat toiseksi suurimmasta energiankulutuksesta, 7 %–30 % riippuen laitoksen tehokkuudesta.

Nämä jäähdytysjärjestelmät estävät palvelimien ylikuumenemisen, mikä vaatii suuria vesimääröitä. Vuonna 2023 Yhdysvaltain datakeskukset kulutti suoraan noin 17 miljardia gallonaa vettä, josta 84 % kului colocation- ja hyperskaalilaitoksiin, joiden odotetaan kuluttavan yksinään noin 16–33 miljardia gallonaa vettä vuosittain vuoteen 2028 mennessä.

Mitä tulee datakeskusten käyttämän energian lähteisiin, maakaasu toimitti eniten (yli 40 %) Yhdysvaltain datakeskusten sähköstä, jota seuraavat uusiutuvat energialähteet kuten aurinko ja tuuli (24 %), ydinvoima (20 %) ja kivihiili (15 %).

Teknologiavallankumouksen jättiläiset kuten Google , Amazon , ja Meta ovat sitoutuneet käyttämään enemmän ydinvoimaa, joka tällä hetkellä kattaa vain 20 % Yhdysvaltain sähköntuotannosta, vähentääkseen datakeskusten hiilipäästöjä.

Tämän vuoksi IEAn mukaan: “Huolimatta nopeasta kasvusta, datakeskukset pysyvät suhteellisen pienenä osana koko sähköjärjestelmää, nouseen noin 1 %:sta maailmanlaajuisesta sähkön tuotannosta tänään 3 %:iin vuoteen 2030, ja muodostavat alle 1 %:n maailmanlaajuisista CO₂-päästöistä.”

Kuitenkin yleisö ei ajattele näin. Pew Research Centerin vuonna 2024 tekemän 2024 Pew Research Center -kyselyn mukaan, joka käsitteli AI:n laajempaa ympäristövaikutusta seuraavien kahden vuosikymmenen aikana, neljännes Yhdysvaltain aikuisista uskoo vaikutuksen olevan negatiivinen, ja sama osuus sanoo vaikutuksen olevan yhtä positiivinen kuin negatiivinen.

Sekä yritykset että tutkijat etsivät jatkuvasti keinoja vähentää sekä laskennan että datakeskusten energiankulutusta.

Itse asiassa merkittäviä energiatehokkuusparannuksia on saavutettu laskentalaitteistossa. Kuitenkin tehokkuusparannusten nopeus on hidastunut, kun taas AI:n laskennalliset vaatimukset ovat kiihtyneet.

Ongelma on, että AI:n vaikutukset energiankulutukseen ulottuvat suoran tietokoneiden sähkönkäytön ulkopuolelle. Energia on kuitenkin keskeinen panos lähes kaikessa taloudellisessa toiminnassa, virittäen teollisuutta ja tukien modernin elämän infrastruktuuria.

Tutkimukset osoittavat vahvan korrelaation energiankulutuksen ja taloudellisen tuotannon välillä, mikä viittaa siihen, että energiankäyttö on tiiviisti yhteydessä BKT:n kasvuun. Jos AI parantaa taloudellista tuottavuutta, se voi myös johtaa kokonaisenergiankulutuksen piikkiin. Puhumattakaan siitä, että fossiilisten polttoaineiden jatkuva käyttö talouden virittämiseen vahvistaa sähköntuotannon ympäristövaikutuksia ilmastonmuutoksen kautta.

Mutta AI:n osalta se voi itse asiassa vähentää energiankulutusta. Tämä voidaan saavuttaa kysyntäpuolen hallinnan tai energian infrastruktuurin kestävyyden parantamisen avulla.

Lähitulevaisuudessa kuitenkin fossiilisiin polttoaineisiin perustuva energian tuotanto lisää ilman saastumista, heikentää veden laatua ja pahentaa ilmastonmuutosta.

Vaikka maakaasun odotetaan pysyvän datakeskusten ensisijaisena energialähteenä lähitulevaisuudessa, globaali tutkimus- ja neuvontayritys Gartner ennustaa “nopeaa kasvua akkuenergia-varastojärjestelmissä tasapainottamaan aurinko- ja tuulienergian vaihteluita” seuraavan kolmen–viiden vuoden aikana. Yritys totesi seuraavaa tutkimusmuistiinpanossaan:

Uudet puhtaat paikalliset energialähteet – kuten vihreä vety, geoterminen energia ja pienet modulaariset reaktorit – alkavat nousta esiin ja tulevat käyttökelpoisiksi polttoainevaihtoehdoiksi datakeskusten mikrosähköverkkoihin vuosikymmenen loppuun mennessä.

AI:n vihreä potentiaali ja ilmastopäästöjen kompromissit

Vaikka AI:lla on selkeät ja valtavat ympäristövaikutukset, uudet tutkimukset ovat havainneet, että nykyisen AI:n käyttöasteen ympäristöriskit ovat alhaisempia kuin luulemme. Lisäksi se voi itse asiassa tukea ympäristön edistymistä ja talouskasvua.

Jotta voitaisiin ennustaa AI:n mahdollisia ympäristötuloksia, jos se jatkaa nykyisellä tahdilla, tutkimuksessa nimeltä “Watts and bots: the energy implications of AI adoption” julkaistussa Environmental Research -lehdessä, University of Waterloon ja Georgia Institute of Technologyn tutkijat yhdistivät Yhdysvaltain taloudellisen toiminnan tiedot arvioihin siitä, kuinka laajasti teknologiaa on otettu käyttöön eri ammateissa ja toimialoilla. Watts and bots: the energy implications of AI adoption¹

(GOOG ) (AMZN ) (META )

Toimialatasolla tutkijat arvioivat vuotuisten energiankulutuksen kasvun olevan 0–12 petajoulea (PJ), kun taas hiilipäästöt voivat vaihdella 0 tonnista 272 kt (ktCO₂) asti.

Kuinka paljon energiaa ja CO₂:ta AI voisi lisätä kansallisella tasolla?

Lisäksi AI:n käyttöönotto voisi aiheuttaa talouden tasolla yhteensä 28 PJ energiankulutusta, mikä on noin 0,03 % vuosittaisesta kansallisesta energiankulutuksesta. Se lisäisi myös 896 kt CO₂:n vuotuisia päästöjä, mikä vastaa noin 0,02 % maan vuotuisesta CO₂‑tuotannosta.

Tämä johtuu siitä, että Yhdysvaltain Energy Information Administrationin mukaan 83 % maasta on edelleen riippuvainen fossiilisista polttoaineista, eli kivihiilestä, öljystä ja maakaasusta.

Fossiiliset polttoaineet muodostuvat orgaanisten jäänteiden fossiloitumisesta, ne vaativat miljoonia vuosia muodostua ja niitä pidetään uusiutumattomina. Vaikka ne ovat rajallisia, ne ovat keskeisiä energialähteitä sähkön tuotannossa, liikenteessä ja teollisuusprosesseissa. Merkittävänä se on, että näiden polttoaineiden käyttö vapauttaa kasvihuonekaasuja (GHG) ja edistää ilmastonmuutosta. kasvihuonekaasut (GHG).

Tutkijat ovat havainneet, että vaikka AI:n aiheuttama sähkönkulutus Yhdysvalloissa on verrattavissa Islannin kokonaisenergiankulutukseen, tämä määrä on edelleen liian pieni merkittäväksi kansallisella tai globaalilla tasolla.

“On tärkeää huomata, että energiankulutuksen kasvu ei ole tasainen. Se tuntuu enemmän niissä paikoissa, joissa sähkö tuotetaan datakeskusten virittämiseen,” sanoo ympäristöekonomisti tohtori Juan Moreno-Cruz, Waterloolin ympäristöosaston professori ja Kanadan tutkimusistuimen energiasiirtymien tutkimusistuin. Paikallisesta näkökulmasta hän totesi, että se voi olla “suuri juttu”, joissakin paikoissa sähköntuotto ja päästöt kaksinkertaistuvat.

Suuremmassa mittakaavassa, “AI:n energian käyttö ei tule olemaan merkittävää,” Moreno-Cruz lisäsi.

Vaikka tutkijat eivät tarkastelleet vaikutuksia paikallisiin talouksiin, joissa datakeskukset sijaitsevat, he löysivät joitakin rohkaisevia tuloksia.

“Niille, jotka uskovat, että AI:n käyttö on merkittävä ilmasto-ongelma ja että sitä tulisi välttää, tarjoamme toisen näkökulman,” hän sanoi. “Ilmastovaikutukset eivät ole niin merkittäviä, ja voimme käyttää AI:ta kehittämään vihreitä teknologioita tai parantamaan olemassa olevia.”

Se voi edistää energiatehokkuus- ja päästövähennysratkaisuja optimoimalla uusiutuvia energialähteitä ja teollisuusprosesseja, tutkimus totesi.

Jotta johtopäätöksiinsä tutkiakseen tutkijat analysoivat eri talouden sektoreita, näiden sektoreiden työpaikkoja ja sen, kuinka suuri osa niistä voitaisiin toteuttaa AI:n avulla. He aikovat toistaa tutkimuksen Yhdysvaltain ulkopuolella, muissa maissa, mitatakseen AI:n käyttöönoton vaikutuksia maailmanlaajuisesti ja saadakseen kattavamman kuvan teknologian vaikutuksesta energiankulutukseen ja päästöihin.

Tutkimuksen rajoituksia huomioiden tutkijat nostivat esiin rajoitetun datan saatavuuden ja vaihtelevan tarkkuuden, jotka vaikuttavat analyysiin, tiedon puutteen energian maantieteellisestä jakautumisesta sekä oletuksen, että AI vaikuttaa tuottavuuteen vain tehtävien kautta, jotka aiemmin tehtiin alhaisemmilla kustannuksilla, eikä otettu huomioon teknologian luomia uusia tehtäviä tai vaikutuksia muihin tuotannon muotoihin, kuten pääomaan.

Tutkimuksellaan tutkijat pyrkivät tarjoamaan hyödyllisen perustan laajemman AI:n käytön vaikutusten ymmärtämiseen taloudessa.

Ja heidän löydöksensä osoittavat, että AI:n käyttöönoton aiheuttaman energiankulutuksen ja päästöjen kasvun suuruus on “suhteellisen vaatimaton verrattuna kokonaisvaltaiseen taloudelliseen toimintaan.”

Kun AI mullistaa eri sektoreita ja muokkaa yhteiskuntamme eri osa-alueita, tutkimus korostaa tarvetta tasapainottaa taloudelliset hyödyt ja tuottavuuskasvu mahdollisten energiakysynnän ja siihen liittyvien hiilipäästöjen kasvun kanssa.

Tasapainon saavuttamiseksi tutkimus mainitsee investoinnit uusiutuviin energialähteisiin, energiatehokkaiden AI-teknologioiden korostamisen, strategioiden kehittämisen AI-painotteisten teollisuudenalojen kasvavien päästöjen kompensoimiseksi sekä AI:n hyödyntämisen ilmastonmuutoksen haavoittuvuuksien lieventämiseksi.

Jatkuvan analyysin ja AI:n energia- ja ympäristövaikutusten seurannan avulla voimme saavuttaa kestävän kehityksen mullistaville teknologioille, totesi tutkimus.

Sijoittaminen AI:hin: datakeskukset, piirit ja ilmastoriski

Jatkuvan AI-manian suurin voittaja on Nvidia , täyden pinon laskentainfrastruktuuriyritys, joka tarjoaa AI-ratkaisuja ja -ohjelmistoja sekä pelisegmentin, ammatillisen visualisoinnin ja robotiikan.

Nvidia on maailman arvokkain yritys, jonka markkina-arvo on 4,3 triljoonaa dollaria, ja joka ylitti 5 triljoonaa dollaria viime kuussa, kun sen osakkeet saavuttivat 52‑viikon huippunsa 212 dollaria. Kirjoitushetkellä NVDA‑osakkeet käyvät 179,5 dollaria, 33,2 % nousua vuoden alusta ja yli 1 450 % viimeisen viiden vuoden aikana.

AI-yritysten massiivisen infrastruktuuriinvestoinnin seurauksena Nvidia:n piirikomponenttien datakeskusliiketoiminta kirjasi ennätyksellisen 51,2 miljardia dollaria liikevaihdon, mikä on 25 % enemmän edellisestä neljänneksestä ja 66 % enemmän kuin vuosi sitten. Sen asiakkaita ovat Google, Amazon, Meta, Microsoft (MSFT ) ja Oracle.

Yrityksen mukaan liiketoimintaa on vauhdittanut voimakkaiden AI-mallien, agenttien sovellusten ja laskennan kiihtyminen. Nvidia:n Blackwell‑GPU‑piirien myynti on ollut “ennätyksellistä”, ja pilvipohjaiset GPU:t ovat myyty loppuun.

Tämän seurauksena yritys ilmoitti AI‑tehtaan, erikoistuneen laskentainfrastruktuurin ja muita infrastruktuurihankkeita yhteensä 5 miljoonaa GPU:ta, jotka kattavat “kaiken markkinat, pilvipalveluntarjoajat, suvereenit, modernit rakentajat, yritykset ja superlaskentakeskukset.”

“Laskentakysyntä kiihtyy ja kasvaa eksponentiaalisesti sekä koulutuksessa että inferenssissä — jokainen kasvaa eksponentiaalisesti. Olemme siirtyneet AI:n myönteiseen kiertokulkuun. AI‑ekosysteemi kasvaa nopeasti — yhä uusia perustamismallien tekijöitä, yhä enemmän AI‑startuppeja, eri toimialoilla ja eri maissa. AI on kaikkialla, tekee kaiken, samanaikaisesti,” sanoi toimitusjohtaja Jensen Huang viimeisissä Nvidia Q3 -tulostilinnoissa.

Viimeisimmät Nvidia Corporation (NVDA) -osaketuotteet

Yhteenveto: AI:n ilmastovaikutus ja sijoitusopit

Kun AI muuttuu yhä henkilökohtaisemmaksi ja kykenevämmäksi, hankkien kyvyn perustella ja ratkaista monimutkaisia ongelmia, sen käyttöönotto ja energiankulutus ovat edelleen alkuvaiheessa. Teknologian laajentuminen ajaa massiivisia datakeskusten rakennushankkeita, rasittaen olemassa olevia energiajärjestelmiä ja herättäen huolta sähkön kysynnästä ja hiilipäästöistä.

Kuitenkin, kuten viimeisimmät tutkimukset osoittavat, AI:n kansallinen energiavaikutus on vaatimaton, vaikka sen paikallinen jalanjälki voi olla merkittävä. Kaikki riippuu perusenergiaseoksesta, joka siirtyy vähähiilisiin lähteisiin. AI ei siis ole pelkästään energian kulutuksen ajuri, vaan myös energiatehokkuuden työkalu, joka auttaa modernisoimaan verkkoja, parantamaan tehokkuutta ja nopeuttamaan ilmastoon keskittyvää innovaatiota samalla, kun se avaa lupaaman taloudellisen arvon.

Klikkaa tästä saadaksesi listan aliarvostetuista häiritsevistä teknologiaosakkeista.

Lähteet

1. Harding, A. R. & Moreno-Cruz, J. “Watts and bots: the energy implications of AI adoption.” Environmental Research Letters 20 (11), Article 114084 (2025). https://doi.org/10.1088/1748-9326/ae0e3b