Techbedrijven moeten vanaf volgend voorjaar bekendmaken hoe duurzaam hun datacenters werken. Dat is één van de regels in de Europese Energy Efficiency-richtlijn (EED). Dat gaat over energiegebruik, waterverbruik, datavolumes en dergelijke.
Die transparantie is ook nodig, want niemand kan nog om de impact van digitale technologie op het klimaat heen. De techindustrie claimt een deel van de oplossing te zijn voor de klimaatverandering, maar het tegendeel lijkt eerder waar. MT/Sprout zet drie grote energie- en waterslurpers op een rij: bitcoin, generatieve AI en de cloud.
#1 Een transactie met bitcoin verbruikt één zwembad
Bitcoins stoten jaarlijks al evenveel CO2 uit als een klein land. Het mijnen van cryptovaluta vraagt aanzienlijke rekenkracht, maar daar zit ook veel nutteloos rekenwerk bij. Net zoals in een echte mijn zitten de goudklompjes van bitcoin verstopt in een massa gesteente of in bergen grond.
De elektriciteit die voor dat mijnen nodig is, wordt grotendeels (85 procent) opgewekt met fossiele brandstoffen. Alex de Vries, onderzoeker aan de VU en oprichter van Digiconomist, voegt hier in een recent onderzoek ook nog een shocking hoog watergebruik aan toe.
Een transactie met je creditcard kost nog geen 3 milliliter water. Een transactie met bitcoin in een blockchain kost 16.279 liter water. Dat is vergelijkbaar met een klein zwembad, formaat achtertuin. Dat water is nodig om de computers in grote datacentra koel te houden. Maar ook het koelwater van energiecentrales is meegeteld in dit onderzoek.
Gigaliters en watertekorten
Het waterverbruik van cryptovaluta groeit bovendien razendsnel. Gebruikt het bitcoinnetwerk in 2020 nog 591 gigaliter water, voor dit jaar wordt al gerekend op 2.237 gigaliter. Eén gigaliter is één miljard liter water.
Hoeveel water is dat eigenlijk? Om een indruk te geven. Met 10 miljard liter kun je meer dan 135.000 mensen tien jaar lang voorzien van 20 liter water per dag. Dat is meer dan de inwoners van bijvoorbeeld Zwolle, Leiden of Maastricht.
Veel landen kampen nu al met watertekorten en met opwarming van de aarde zal die schaarste alleen maar groter worden. Zorgen zijn er ook over de capaciteit van het stroomnet. Het mijnen van bitcoins neemt enorm veel van die capaciteit in beslag.
Nieuw businessmodel dankzij black-outs
The New York Times vertelt over een winterstorm in Texas waardoor tienduizenden huizen zonder stroom komen te zitten. Ondertussen gaat een datacenter in de buurt, Bitdeer, rustig door met het mijnen van bitcoins. Met de elektriciteit van dat mijnen zouden 6.500 huizen uit de winterkou zijn.
De netbeheerder stelt voor om de computers offline te halen. Om het ‘verlies’ te compenseren, krijgt Bitdeer 175.000 dollar per uur betaald. Bitdeer verdient in amper een week 18 miljoen dollar. Het Texaanse Riot Platforms casht deze zomer tijdens een hittegolf 8,4 miljoen dollar.
Het komt vaker voor dat Amerikaanse netbeheerders mijnbedrijven betalen om black-outs te voorkomen. Dat wordt inmiddels als een interessant businessmodel gezien. Maar de belastingbetaler draait uiteindelijk wel op voor die rekening. De prijzen voor elektriciteit gaan bij de komst van zo’n datacentrum voor de burgers meestal omhoog.
Lees ook: Kunnen we de economie laten vergroenen en tegelijkertijd laten groeien?
#2 Training van GPT-3: meer uitstoot dan rijden op benzine
Datacenters zijn volgens het Internationaal Energieagentschap inmiddels wereldwijd goed voor ongeveer 1 tot 1,5 procent van het wereldwijde elektriciteitsverbruik. Door de explosieve groei van kunstmatige intelligentie (AI) kan dat percentage nog veel hoger worden, en snel ook.
Datacenters die AI-taken uitvoeren gebruiken namelijk drie tot vijf keer meer energie dan traditionele datacenters. Verwacht wordt dat AI-servers tegen 2027 evenveel elektriciteit zullen gebruiken als Nederland, Zweden of Argentinië.
AI wordt gepresenteerd als schone technologie, maar is dat wel zo? Een voorbeeldje: alleen al het trainen van GPT-3 van Open AI kost 552 ton aan CO2-uitstoot. Dat is te vergelijken met 123 benzinewagens die een jaar lang rondrijden.
De voetafdruk van ChatGPT
Daarbij wordt er ook een flinke sloot water doorheen gejaagd. Een training van GPT-3 in de Amerikaanse datacentra van Microsoft kost 700.000 liter water. Het indirecte gebruik van water voor het opwekken van elektriciteit is niet meegerekend.
Eenmaal gelanceerd, kost elke korte uitwisseling met zo’n chatbot (tussen de 20 en 50 vragen en antwoorden) een halve liter water. Alleen al in maart dit jaar trok ChatGPT meer dan 1,5 miljard bezoekers.
De gegevens over de CO2-voetafdruk van één vraag zijn nog beperkt, maar de industrie schat zelf al dat dit vier tot vijf keer hoger ligt dan van een gewone zoekopdracht op Google.
#3 De cloud stoot meer CO2 uit dan luchtvaartindustrie
Wie denkt aan de cloud denkt aan zwevende wolken, aan etherische installaties die jouw foto’s, video’s en mail opslaan. Maar zo luchtig is de opslag van al die data helemaal niet. De cloud heeft wel degelijk een enorme impact op de grond.
Volgens Steven Gonzalez Monserrate heeft de cloud een grotere CO2-uitstoot dan de luchtvaartindustrie. Tussen de 70 en 100 miljoen servers zijn wereldwijd actief met de opslag van data. Maar om alle data op te blijven slaan, zijn nog veel meer servers en datacenters nodig.
Gerry McGovern, consultant voor het verduurzamen van digitaal, verwacht dat de wereld in 2035 meer dan 2.000 zettabytes aan data zal creëren. ‘Een onvoorstelbaar getal. Om één zettabyte aan data uit te printen, heb je het papier van 20 biljoen bomen nodig. Er zijn maar 3,5 biljoen bomen op deze planeet.’
Meer hyperscalers nodig
Gaan we op deze voet door, dan voorspelt de natuurkundige Melvin M. Vopson een informatiecatastrofe. Over iets meer dan honderd jaar ‘zal al het vermogen dat nodig is om deze digitale productie in stand te houden groter zijn dan het totale energieverbruik op aarde vandaag.’
McGovern wijst erop dat ‘de meeste organisaties geen idee hebben’ over hoeveel data ze hebben. ‘De cloud en datacenters hebben een prachtig businessmodel. Het zijn datadumps die luxe hotelprijzen vragen.’
‘Van alle data die we in een jaar produceren, slaan we slechts 2 procent op. 98 procent van de gegevens wordt slechts één keer of helemaal niet gebruikt’, schrijft hij in zijn blog. ‘In 2035 zullen we zo’n 200 zettabytes opslaan. Daarvoor moeten we twintig keer meer datacenters bouwen dan we nu hebben.’
Dat bijbouwen gebeurt inmiddels in hoog tempo. Vooral van hyperscalers, dat zijn datacenters met meer dan vijfduizend servers. Nu staan er al 728 dag en nacht te draaien, in 2026 moeten dat er 1.200 zijn. Wereldwijd zijn 8 miljoen datacenters actief.
Lees ook: Duurzamer ondernemen schuurt in de boardroom
Nieuwe datacenters niet welkom
Nieuwe datacenters zijn in Nederland alvast niet echt welkom. Bestaande centers kunnen ook niet meer uitbreiden. Ons land is gewoon te klein. Bovendien kan het stroomnet deze centers niet aan. Een hyperscaler gebruikt evenveel energie als 80.000 huishoudens.
Het waterverbruik ligt tussen de 4 en 20 miljoen liter per dag. Bluefield Research voorspelt dat in 2030 het watergebruik van datacenters meer dan 1,7 miljard liter water per dag zal zijn. Dat is wellicht zwaar onderschat. Vooruitlopend op de wetgeving maken steeds meer bedrijven bekend hoeveel water ze gebruiken.
Microsoft schrijft in het milieujaarverslag dat het in 2022 6,4 miljard liter water heeft gebruikt, en dit voornamelijk voor de cloud-datacenters. Googles datacenters gebruiken 16,3 miljard liter water op jaarbasis. Een huishouden in Nederland gebruikt gemiddeld 50.000 liter water per jaar per persoon.
Duurzame beloftes
Natuurlijk hebben die datacenters al inspanningen geleverd om het elektriciteitsgebruik te verminderen, maar stroom wordt dan vaak vervangen door (drink)water. Koelen met water is namelijk efficiënter dan koelen met lucht.
Grote spelers, zoals Apple, Google, Amazon en Meta, zijn sinds 2020 ook CO2-neutraal, maar ze bereiken die status vooral dankzij het opkopen van emissierechten. Ze hebben wél beloofd om tegen 2030 alleen nog hernieuwbare energie te gebruiken.
Amazon investeert bijvoorbeeld in windparken, waar het dan zelf de energie van gebruikt. Datacenters vestigen zich ook graag in gebieden met veel zon (en zonneparken), maar daar is het water dan weer schaars. En zo verergeren datacentra de lokale problemen, denk aan boeren die een sproeiverbod krijgen of fabrieken die hun productie moeten stilleggen.
Ook voor het gebruik van water doen de grote spelers al duurzame beloftes. Zo wil Microsoft bijvoorbeeld ‘waterpositief’ zijn tegen 2030. Daartoe investeert het onder meer in projecten om meer mensen toegang te geven tot drinkwater.
Dat lijkt een beetje op het planten van bomen om de CO2-uitstoot te compenseren. Dat staat goed op papier, maar de mensen die rechtstreeks worden getroffen door die datacenters hebben daar echt niks aan.
Lees ook: Als iedereen het geen goed idee vindt, dan gaan we het toch doen
