AI-datacentra bron van lokale opwarming: grote gevolgen

In een nieuwe studie van onderzoekers aan de Universiteit van Cambridge in het Verenigd Koninkrijk zijn satellietmetingen van temperatuur gecombineerd met de geografische coördinaten van 8.400 AI-datacentra. Daaruit blijkt dat de landoppervlaktetemperatuur gemiddeld met 2 graden Celsius stijgt in de maanden nadat een AI-datacenter in gebruik wordt genomen. In extreme gevallen liep de stijging op tot 9,1 graden. Nederland heeft recentelijk aangekondigd door te gaan met de installatie van zeven datacenters ondanks kritiek. Hoe de gevolgen zich hier gaan uiten moet later blijken. 

Voor het onderzoek werden historische satellietgegevens rond temperatuur gekoppeld aan de exacte GPS-locatie van de AI-datacenters. Locaties in of nabij dichtbevolkte gebieden zijn buiten beschouwing gelaten om verstorende invloeden van andere warmtebronnen te beperken.

De temperatuurstijging beperkt zich niet tot de directe omgeving van de datacenters. Tot op een afstand van circa tien kilometer worden verhoogde temperaturen gemeten. Pas na ongeveer zeven kilometer neemt de intensiteit van de opwarming duidelijk af. De onderzoekers duiden dit fenomeen als ‘data-hitte-eilanden’: lokale microklimaten die warmer zijn dan hun omgeving.

Data-hitte-eiland effect kan verder toenemen

De analyse laat zien dat de bevindingen potentieel grote gevolgen kunnen hebben. Onderzoeksleider Andrea Marinoni van de Cambridge studie verwacht dat het aantal en de capaciteit van datacenters tussen 2025 en 2030 sterk zal toenemen, waarbij AI een belangrijk aandeel in die groei heeft. Daardoor zou ook het effect van deze ‘data-hitte-eilanden’ verder kunnen toenemen.

“Onze resultaten tonen aan dat het data-hitte-eilandeffect in de toekomst een aanzienlijke invloed kan hebben op gemeenschappen en het welzijn van regio's”, schrijft Marinoni in de inleiding van het onderzoeksrapport. Het onderwerp zou daarom een rol moeten spelen in het bredere debat over de milieueffecten van AI, aldus de onderzoeker.

Een wereldwijd patroon, geen geïsoleerde gevallen

Het opwarmende effect werd in verschillende regio’s waargenomen. In de Mexicaanse regio Bajío, een groeiend knooppunt van datacenters, stegen de temperaturen in twintig jaar tijd met ongeveer 3,6 graden Fahrenheit. Een soortgelijk patroon werd waargenomen in Aragón, Spanje, waar de stijgingen niet werden weerspiegeld in nabijgelegen provincies.

Uit het onderzoek bleek ook dat de impact verder reikt dan de directe omgeving, met temperatuurstijgingen die tot op 6,2 mijl afstand werden geregistreerd. In totaal kunnen meer dan 340 miljoen mensen door deze plaatselijke opwarming worden getroffen.

Nederland heeft recent aangekondigd zeven nieuwe datacentrales te gaan plaatsen. Deze centrales worden geplaatst. Vier komen in omgeving Schiphol, twee in Amsterdam en een in Lelystad. Wat het effect van de centrales gaat zijn op temperatuurstijgingen wordt pas na de gebruik namen bewezen. 

Een datacenter is net een stad

Volgens hoogleraar energietechnologie David Smeulders, van de Technische Universiteit Eindhoven in een interview, oogt het onderzoek wetenschappelijk solide. Wel plaatst hij een aantal kanttekeningen. Zo is het nog onduidelijk of de gemeten opwarming daadwerkelijk het gevolg is van dataverwerking of eerder samenhangt met de fysieke omvang van grootschalige datacenters. 

Dergelijke complexen beslaan vaak grote oppervlakten, waarbij vegetatie plaatsmaakt voor bebouwing. Een stad heeft bijvoorbeeld minder vegetatie dan het platteland. Hierdoor is ook een temperatuurverschil te meten. 

Daarnaast kunnen ook de gebruikte koelingsmethoden invloed hebben. Datacenters maken meestal gebruik van luchtkoeling, waarbij warme lucht naar buiten wordt afgevoerd, of waterkoeling, waarbij opgewarmd water wordt geloosd of verdampt. In beide gevallen is het van belang om beter te begrijpen hoe deze processen bijdragen aan de gemeten temperatuurstijging.

Verder onderzoek is nodig om deze onderliggende mechanismen nauwkeuriger te doorgronden en de impact op de omgeving beter in kaart te brengen.