Yapay Zekanın (AI) Karbonsuzlaştırma Paradoksu

MMO İzmir Şubesi Konutlarda İç Çevre Kalitesi Çalışma Grubu Üyesi

Günümüzde büyük olmanın anlamı önce bilgi sahibi olmak, sonra bilgiyi kullanmayı bilmek, sonuncusu da bilgiyi zamanında kullanmak demek olmalı. Günümüz dünyası büyüklük merceği ile incelenirse, çeşitli nedenlerle, ağırlıklı bir oranla pek çok toplumun ya bilgi sahibi olmadığı olamayacağı ya  pek çok toplumun sahip olduğu bilgiyi kullanmadığı kullanamadığı ya da pek çoğunun bilgiyi zamanında kullanmadığı kullanamadığı görülür.

21. Yüzyılın başında bilginin veri kelimesiyle özdeş anlam kazandığı görülüyor. “Her iki günde bir, zamanın başlangıcından 2003 yılına kadar üretilenden daha fazla  bilgi üretildiği, 2020 yılı itibariyle 2017 yılında üretilen 5 zetabaytan, 50 zetabayta yükseleceği öngörülmüştü [1]. MARR’ın yaptığı bu öngörüm, istatistiklere göre biraz düşük kalmış; 2020 yılında 64.2 zetabayt olmuştur [2]. Yine aynı kaynağa göre 2024 yılında üretilen veri 147 zetabayta yükselmiş, 2025 yılı için öngörülen ise 181 zetabayt olmuştur. Söz konusu veriler (en başta videolar olmak üzere) yeni üretilen, indirilen dokümanlar ve bu dokümanlardan çıkarılan, kopyalanan veya kullanılan verileri kapsıyor [3].

1 zetabayt veri, 107 baytı/karakteri temsil ettiğine göre [3], her yıl üstel bir şekilde artan (Şekil 1) verinin kullanılabilir konumda depolanması için de çok sayıda veri merkezlerinin yapılması söz konusu. Günümüzde ABD’de 2700 veri merkezi vardır [2]. Veri merkezlerinin veri kapasiteleri de birkaç yüz terebayt (zetabaytın milyarda biri) ile birkaç exabayt (zetabaytın binde biri) aralığında değişmektedir.

Şekil 1: Yıllık veri üretiminin zamanla değişimi [2].

Veri merkezlerinin büyüklüğünün bir diğer ölçüsü kullandıkları elektriksel güçtür. En büyük veri merkezlerinin güçleri iki basamaklı MW değerlerinden 650 MW’a kadar değişmektedir [4].  ABD’deki veri merkezlerinin güç kullanımı 2024 yılındaki 14,81 GW’dan 2030 yılında 24,11 GW’a çıkacağı öngörülmektedir. Türkiye’nin  kurulu gücünün Kasım 2024 itibariyle 114.7 GW [5] olduğu göz önüne alınırsa, söz konusu güç kullanımın ne kadar büyük olduğu değerlendirilmelidir.

Dünyanın küresel sorunlarından biri güç üretimindeki karbondioksit emisyonunun yarattığı küresel problemlerdir. Atmosferik karbondioksit konsantrasyonunun artması sonucu sera etkisinin artması yanında bir diğer olumsuz etki, konsantrasyonun dış ve dolayısıyla iç ortamlarda artması sonucu insan sağlığına olumsuz olan hava kirliliğinin artmasıdır. Tüm dünyada karbonsuzlaştırma (decarbonization) hedefleri konulmaktadır. Bunların bir örneği de  Microsoft’un 2030 yılında karbon negatif hedefidir [6]. Yapılan açıklamalara göre bu hedefin 2020’de, yapay zekânın henüz patlamadığı bir zaman diliminde tespit edildiği, şirketin yapay zekâya yaptığı yatırımların karbon emisyonunu artıracağı ve 2020 hedefine ulaşmanın mümkün olamayabileceği anlaşılmaktadır. Bu durumun AI yarışındaki rakipleri  (Google içindeki  Alphabet, Meta Platforms Inc., ve Amazon) için de geçerli olduğu belirtiliyor [6].  Ancak kullanıma açık bir yapay zekâ platformu [7] kendisinin karbonsuzlaştırma hedeflerine ulaşmada katkıda bulunacağını belirtmektedir:

Yapay zekanın karbonsuzlaştırma hedeflerine etkisi ne olacak?

“Yapay zekanın, enerji kullanımını optimize ederek, yenilenebilir enerjiye geçişi hızlandırarak ve daha verimli karbon yönetimi sağlayarak küresel karbonsuzlaştırma hedeflerini ilerletmede önemli bir rol oynaması bekleniyor”.

Yapay zekanın veri merkezlerindeki karbonsuzlaşma hedeflerine etkisi ne olacak?

“Yapay zekâ, operasyonları ve enerji kullanımını optimize ederek veri merkezlerinde karbon giderme hedeflerini ilerletmede önemli bir rol oynayabilir”.

Bu kapalı değerlendirmelerin altında, yukarıdaki genel ve veri merkezlerindeki karbonsuzlaşma hedeflerine AI’ın nasıl katkı vereceği de çeşitli başlıklar altında tanımlanmaktadır [7].

Isıtma havalandırma iklimlendirme alanlarında AI ile enerji kullanım veriminin arttırılması potansiyeli ve uygulamaları üzerine güncel pek çok çalışma ve yayın [8,9,10,11,12] yapılmakta ve %20 ile %73 arasında değişen enerji tasarrufu yapıldığı belirtilmektedir [8].

Pek çok alanda olduğu gibi ısıtma havalandırma ve iklimlendirme alanlarında daha enerji-verimli uygulamalara katkı koyacak gelişmelere imkân sağlarken, mevcut ve geliştirilecek AI alt yapısının (veri merkezleri) büyük bir enerji gereksinimine ihtiyaç duyması paradoksal bir durum ortaya çıkarmaktadır:

Microsoft gibi firmalardan oluşan AI endüstrisi, AI’n karbonsuzlaştırma hedeflerine pozitif katkısı üzerine olan ısıtma havalandırma iklimlendirme sistemlerindeki AI kullanımı gibi projeleri, muazzam enerji kullanımını yeşil aklamanın (Greenwash) bir yolu olarak tanıtmakla suçlanmaktadır [13,14]. “California Riverside Üniversitesi ve Caltech bilim insanları, AI enerji santrallerinden ve yedek jeneratörlerden kaynaklanan hava kirliliğinin 2030 yılına kadar ABD’de yılda 1.300 erken ölüme yol açabileceğini savunan bir çalışma yayınlamış, çalışmanın ortak yazarlarından Shaolei Ren, bir açıklamada, astım veya başka sağlık sorunları olan aile üyeleriniz varsa, bu veri merkezlerinden kaynaklanan hava kirliliği şu anda onları etkiliyor olabilir. Acilen ele almamız gereken bir halk sağlığı sorunu” değerlendirmesini yapmıştır [14].  

Her şeye rağmen, kendisi ve uygulamaları çok hızlı gelişen yapay zekanın, dünyanın toplam karbon bütçesine etkisinin ne olacağı şimdilik küçük bir ilgi alanı olarak görülüyor.

*Türk Tesisat Mühendisleri Derneği (TTMD) Dergisi Ekim-Aralık 2024, 144. Sayısında yayınlanmıştır

Kaynaklar

  1. Bernard MARR, “Veri Stratejisi”. 2017.
  2. https://explodingtopics.com/blog/data-generated-per-day
  3. https://www.seolog.com.tr/petabyte-exabyte-zettabyte-yottabyte/
  4. https://www.analyticsvidhya.com/articles/largest-data-centers/
  5. https://enerjiajansi.com.tr/turkiyenin-kurulu-gucu/
  6. https://www.datacenterknowledge.com/sustainability/microsoft-s-ai-push-imperils-climate-goal-as-carbon-emissions-jump-30-
  7. https://chatgpt.com/
  8. LEE, S.T. ve LEE D. “Artificial Intelligence Enabled Energy-Efficient Heating, Ventilating and Air Conditioning System: Design, Analysis and Necessary Harware Upgrades”. Applied Thermal Engineering 235, 1 21253, 2023.
  9. LEE,D. Ve CHENG, C.C. “Artificial Intelligence Assisted Heating Ventilation and Air Conditioning Control and Unmet Demand for Sensors: Part 2. Prior Information Notice (PIN) Sensor Design and Simulation Results”. 2019. Doi:10.3390/s19153440
  10. YAYLA, A. Vd. “Artificial Intelligence (AI)-Based Occupant-Centric Heating Ventilation and Air Conditioning (HVAC) Control System for Multi-Zone Commercial Buildings”. Sustainability, 2022.
  11. DING, C. Vd. “Potential of Artificial Intelligence in Reducing Energy and Carbon Emissions of Commercial Buildings at Scale”. Nat. Commun 15, 5916 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-50088-4
  12. MYAT,A. “Application of Artificial Intelligence in Air Conditioning Systems”. 2022. doi: 10.5772/intechopen.107379
  13. https://time.com/7201501/ai-buildings-energy-efficiency/
  14. https://www.theregister.com/2024/10/31/microsoft_greenwashing_ai/
  15. https://time.com/7201501/ai-buildings-energy-efficiency/;
Tanıtımlar
Künye
MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI İZMİR ŞUBESİ ADINA SAHİBİ
Ziya Haktan Karadeniz
SORUMLU YAZI İŞLERİ MÜDÜRÜ
Evrim Aksoy
BÜLTEN YAYIN KOMİSYONU SORUMLU YÖNETİM KURULU ÜYELERİ
Burcu Başpişirici
YAYINA HAZIRLAYAN
Orhan Bilikvar
YAYIN TARİHİ
6 ŞUBAT 2025
YÖNETİM YERİ
MMO Tepekule Kongre ve Sergi Merkezi Anadolu Cad. No: 40 K: M2 Bayraklı - İZMİR
Tel: (232) 462 33 33
Faks: (232) 486 20 60
www.mmo.org.tr/izmir
Yerel Süreli Yayın
MMO İzmir Şube yayın organı MMO üyelerine ücretsiz gönderilir.
Gönderilen yazıların yayınlanıp
yayınlanmamasına, TMMOB Makina
Mühendisleri Odası İzmir Şubesi
Yönetim Kurulu karar verir.
Yayımlanan yazılardaki sorumluluk
yazarlarına ilan ve reklamlardaki sorumluluk ilanı veren kişi veya kuruluşa aittir.
Bülten’e gönderilen çeviri yazıların kaynağı mutlaka belirtilir. Gönderilen yazılar, yazarlarına geri verilmez.
Bu web sitesi çerez kullanmaktadır
Sitemizin çalışması için gerekli olan çerezleri kullanıyoruz. Siteyi kullanmaya devam ederek bunları kabul etmiş olursunuz.
Bizi Takip Edin
MMO İZMİR
MMO
TMMOB