Tekoälyn ympäristövaikutukset : Kiertotalous kestävän kehityksen edistäjänä

Abstract

Tässä kandidaatintutkielmassa tarkastellaan kirjallisuuskatsauksen pohjalta tekoälyn aiheuttamia ympäristövaikutuksia sekä kiertotalouden tarjoamia mahdollisuuksia kestävämmälle tekoälylle. Tekoälyteknologiat ovat viime vuosina kehittyneet huomattavasti, ja niitä sovelletaan yhä laajemmin eri toimialoilla, kuten terveydenhuollossa, teollisuudessa sekä logistiikassa. Nopean kehityksen myötä myös tekoälyn käyttö lisääntyy jatkuvasti, mikä puolestaan aiheuttaa uudenlaisia ympäristöhaasteita. Yksi keskeinen huolenaihe on palvelinkeskusten energiankulutuksen kasvu, sillä tekoäly vaatii suuria määriä laskentatehoa erityisesti oppimismallien koulutusvaiheessa. Tutkielmassa pyritään arvioimaan tekoälyn energiankulutuksen suuruusluokkaa sekä elinkaaren aikana aiheutuvia päästöjä globaalilla tasolla. Tämän lisäksi selvitetään, millä tavoin kiertotalouden periaatteita voidaan soveltaa tekoälyn ympäristövaikutusten hillitsemiseksi. Tutkielman tavoitteena on muodostaa kokonaiskuva siitä, missä suuruusluokassa ympäristövaikutukset ovat ja miten näitä vaikutuksia voitaisiin hallita tai vähentää. Tekoälyteknologiat eivät itsessään aiheuta suoranaisia päästöjä, mutta valtaosa ympäristövaikutuksista syntyy epäsuorasti palvelinkeskuksissa. Esimerkiksi suurten kielimallien kouluttaminen vaatii nykyisellään huomattavia määriä energiaa. Palvelinkeskusten ylläpito ja jäähdytys kuluttavat jatkuvasti sähköä, ja mikäli energia tuotetaan fossiilisilla polttoaineilla, syntyy myös hiilidioksidipäästöjä. Päästöjen arviointi tarkasti on vaikeaa, sillä ne riippuvat esimerkiksi käytetyn sähkön tuotantotavasta ja palvelinkeskusten tehokkuudesta. Kiertotalousmalli voi tarjota ratkaisuja tekoälyn aiheuttamien ympäristövaikutusten vähentämiseksi. Tekoälyn tapauksessa tämä voi tarkoittaa esimerkiksi palvelinkeskusten hukkalämmön talteenottoa ja hyödyntämistä kaukolämpöverkossa, laitteistojen elinkaaren pidentämistä, energiatehokkuuden optimointia sekä sähkö- ja elektroniikkajätteen tehokasta kierrätystä. Esimerkkinä käytetään Microsoftin palvelinkeskushanketta Espoossa, joka on yksi merkittävä esimerkki kiertotalouden käytäntöjen hyödyntämisestä palvelinkeskusteollisuuden kontekstissa. Lisäksi tekoälyllä itsellään voi olla positiivinen rooli kiertotalouden edistämisessä. Tekoälypohjaisia ratkaisuja voidaan hyödyntää ennakoivassa kunnossapidossa, resurssien optimoinnissa sekä toimitusketjujen läpinäkyvyyden parantamisessa. Vaikka tekoälyn ympäristövaikutusten tarkka arviointi on haastavaa niiden monimutkaisen ja laaja-alaisen luonteen vuoksi, kiertotalous tarjoaa lupaavia työkaluja ja malleja kestävän teknologian kehittämiseksi. Näiden toimintojen avulla voidaan kehittää uusia liiketoimintamalleja, jotka tukevat kiertotalouden periaatteita ja vähentävät ympäristökuormitusta. Kokonaisuudessaan tutkielmassa muodostetaan yleiskuva tekoälyn ympäristövaikutukseen sekä kiertotalouden välisestä yhteydestä niiden hallitsemiseksi, erityisesti painottaen tekoälylle kriittisiä palvelinkeskuksia, huomioiden mahdolliset ratkaisut, innovaatiot sekä monimutkaisuuden näiden viitekehysten yhdistämisessä