Myönnettäköön se ääneen: vietän heittämällä suurimman osan päivistäni jonkin digitaalisen laitteen parissa. Tästä lienee kenenkään turha tuntea syyllisyyttä, sillä tämän päivän digiyhteiskunnassa useimmat meistä tekevät niin. Pelkästään jo tietotyö pakottaa meidät istuutumaan tietokoneiden äärelle ainakin kolmasosan päivistämme.

Kun puhumme autoilusta, moottoreiden tehokkuuden lisäksi käymme julkista keskustelua myös niiden aiheuttamista päästöistä ja ilmastovaikutuksista. Kun puhumme lihansyönnistä ja sen haitoista, kehotamme usein kaikkia korvaamaan liha-ateriat esimerkiksi kalalla tai kasvispainotteisella ruokavaliolla.

Kun keskustelemme huipputeknologioista ja tekoälystä, puhumme usein pelkistä mahdollisuuksista sekä merkityksellisistä innovaatioista yhteiskunnalle. Monta kertaa olet vaikkapa miettinyt vähentäväsi digilaitteen käyttöä vain siksi, että säästäisit sillä ympäristöä, sekä datakeskusten energiankulutusta?

Digihuumassa on äärettömän helppo unohtaa hiilijalanjälkemme, sillä tietoliikenteen aiheuttamista päästöistä keskustellaan verrattavan vähän. Saatamme pitää huomaamattamme sarjamaratonin Netflixin parissa selaten samanaikaisesti viimeisimpiä uutisia puhelimellamme, taikka tehdä ChatGPT:lle useamman promptin tunnissa tietämättämme yhtään, kuinka paljon nämä toiminnot vievät energiaa.

Tässä postauksessa kerron, mistä digitaalinen hiilijalanjälkemme koostuu, sekä paljastan, kuinka voit käyttää tekoälyä mahdollisimman ekologisesti. Artikkelissa pohditaan myös, mikä on datakeskusten rooli digitaalisen yhteiskunnan ylläpitäjinä ajassa, jossa pyritään kaikin keinoin kohti ekologisempaa ja kestävämpää yhteiskuntaa.

Mikä on digitaalinen hiilijalanjälki?

Mikä oikein on digitaalinen hiilijalanjälki, ja miksi siitä pitäisi olla kiinnostunut? Digitaalisella hiilijalanjäljellä tarkoitetaan niitä ympäristövaikutuksia, jotka syntyvät sähköisten laitteiden ja digitaalisten palvelujen käytöstä. Se käsittää mm. energiankulutuksen ja päästöt, jotka liittyvät esimerkiksi tietokoneiden, älypuhelimien, palvelimien, tietoverkkojen, ja pilvipalvelujen päivittäiseen toimintaan. Digitaaliseen hiilijalanjälkeen lasketaan myös elektroniikkalaitteiden valmistus, sekä niistä aiheutuvat raaka-aine kustannukset.

Käsitys omasta digitaalisesta hiilijalanjäljestä voi hämärtyä, sillä näemme ainoastaan laitteidemme sähkönkulutuksen omissa sähkölaskuissamme. Puhelimen, sekä kannettavan tietokoneen lataamiseen kulutettu sähkö on verrattaen pientä, mutta käyttäessämme esimerkiksi suoratoistopalveluita päivittäin 2 tunnin ajan, olemme kuluttaneet verkon ja palvelimien sähköä jo merkittävästi. Kansainvälisen energiajärjestön (IEA) mukaan Netflix-sarjan katsominen 30 minuutin ajan vastaa 100 metrin ajamista perinteisellä polttomoottoriautolla. Lisätään tähän myös vielä hyvälaatuiseen 4K-kuvan tuottamiseen tarvittava datamäärä (~7GB), niin hiilijalanjälkemme cocktail on jo valmis!


Huom! Puhuttaessa digitaalisesta hiilijalanjäljestä, on hyvä erottaa siitä termi “digitaalinen jalanjälki”, jolla tarkoitetaan kaikkea verkossa tekemäämme toiminta, josta jää jälki internettiin. Viimeaikaisessa poliittisessa uutisoinnissa ollaan nostettu esiin mm. poliitikkojen kirjoittamia vanhoja blogiartikkeleita sekä kommentteja. Nämä kaikki ovat digitaalista jalanjälkeä, jota ei lähes koskaan voi saada kokonaan pyyhittyä pois netistä.

Datakeskukset ovat energiasyöppöjä

Kun kulutamme älylaitteitamme, kulutamme samalla datakeskusta. Joka kerta, kun haemme uusimmat päivitykset Instagramin feediin, selaamme internettiä, tai teemme vaikkapa google-hakuja, lähetämme aina pyynnön palvelimelle. Nämä palvelimet sijaitsevat datakeskuksissa, eli rakennuksissa jotka ovat täynnä ‘tietokoneita’. Palvelimet ovat keskeinen osa koko IT-infraamme, ja niitä voidaan yksinkertaisimmillaan ajatella “internetin aivoina”. Pelkästään jo Suomeen on sijoitettu useampia, sekä suurempia että pienempiä datakeskuksia. Tunnetuimmat näistä ovat Googlen konesali Haminassa, sekä suurteholaskentaan varustettu Lumi-konesali Kajaanissa.

Datakeskukset kuluttavat energiaa jatkuvasti, sillä palvelimien ja muiden laitteiden kokoaikainen toiminta vaatii suuria määriä sähköä. Laskentatehoa tarvitaan myös monimutkaisten tehtävien, kuten datan analysoinnin, -tallennuksen, ja -siirron suorittamiseen. Palvelimien tuottama lämpö on myös poistettava jäähdytysjärjestelmien avulla, jotta laitteet toimisivat optimaalisesti ja turvallisesti.

Datakeskusten käyttämän sähkön on arvioitu tällä hetkellä vastaavan noin 2-3% koko maailman sähköstä. IEAn mukaan kaikki maailman datakeskukset kuluttivat sähköä yhteensä noin 460TWh (terawattituntia) vuonna 2022. Terawattitunnit muutettuna kilowattitunneiksi ovat 460,000,000,000 kWh, joka vastaa siis keskimäärin yli 40 miljoonan kotitalouden sähkönkulutusta.

Lasketaan vielä lisää: Suomen sähkönkulutus itsessään oli noin ~80 TWh (terawattituntia) vuonna 2023. Tämä tarkoittaa, että datakeskukset kuluttavat yli 5-8 kertaa enemmän sähköä kuin Suomi maana kokonaisuudessaan. Kaikkien maailman datakeskusten on laskettu myös tuottavan yhtä paljon päästöjä kuin 6 kertaa Suomen maan vuotuiset päästöt.

Kuulostaa hurjalta, vai mitä? Pelkästään jo tekoäly on nostanut keskusten energiankulutuksen uusiin lukemiin, jonka on arvioitu kasvavan yhä entisestään.

Vaikka numerot näyttävätkin suurilta, datakeskusten tuottamiin päästöihin, sekä hukkalämmön uudelleenkäyttöön on hiljattain alettu keksiä kuitenkin ratkaisuja. Fossiilisten polttoaineiden sijasta yhä useampi Suomessa sijaitseva datakeskus pyrkii hyödyntämään uusiutuvia luonnonvaroja, sekä jatkojalostamaan tuottamansa hukkalämmön paikallisten sähköyhtiöiden käyttöön. Vuoden 2024 toukokuusta eteenpäin EU edellyttää kaikilta datakeskustoimijoilta raportointia toiminnastaan ja tuloksistaan, jotta yhä useampi keskus hyödyntäisi hukkalämmön, sekä uusiutuvia energianlähteitä toimintansa pyörittämiseen. Euroopan datakeskusten tavoitteena on olla ilmastoneutraaleja vuoteen 2030 mennessä.

Miten käytin elektroniikkaa päivän aikana?

Kuten aiemmin jo mainitsin, vietän keskimääräisesti suurimman osan päivästä erilaisten digilaitteiden äärellä. Listasin alle eräänä päivänä käyttämien laitteiden-, sekä sovellusten määrän, sekä keskimääräiset käytetyt tunnit niiden parissa:

07 Television katselu
08 Työkoneen avaaminen, musiikin kuuntelu taustalla
(ulkoisen näytön käyttö, tietokoneen lataaminen)
12 Lounastauko, sarjan katsominen Netflixistä
15 Lähtö salille, musiikin kuuntelu
18 Blogin kirjoittaminen, musiikin kuuntelu
(+ChatGPT käyttö, googlaus, tietokoneen lataaminen)
19 Somen katsominen läpi, taustalla television katsominen
21 Puhelimen lataaminen

Miten musiikin kuunteleminen muka kuluttaisi ympäristöä? Jos kuuntelet musiikkia suoratoistopalveluista kuten Spotifysta, digitaalinen hiilijalanjälkesi kasvaa. Spotify hyödyntää suuria datakeskuksia musiikkisisällön tallentamiseen ja jakeluun, ja sen käyttö vaatii jatkuvaa datansiirtoa käyttäjän laitteen sekä Spotifyn palvelimien välillä.

Vaikka muutaman kappaleen kuuntelun vaikutus onkin suhteellisen pieni, kumulatiivinen vaikutus on kuitenkin huomattava, kun otetaan huomioon miljardit käyttäjät ympäri maailman, sekä valtavat musiikin kuuntelumäärät päivittäin. Sama pätee myös muiden suosittujen suoratoistopalveluiden, kuten Netflixin, Twitchin, sekä Yle Areenan käytössä.

Kuinka hyödyntää tekoälyä ekologisesti?

Jokainen tekoälylle annettu käsky eli prompti vie energiaa datakeskuksista. Suurten tekoälymallien koulutus vaatii paljon laskentatehoa, joka tuotetaan yhtälailla datakeskuksissa. Malleja myös päivitetään jatkuvasti, joka kasvattaa keskusten energiankulutusta eksponentaalisesti. On jopa arvioitu, että keskusten energiatarve tulee kasvamaan sekä tekoälyn, mutta myös kryptovaluuttojen louhinnan myötä tuplasti nykyisestä, ellei energiatehokkaampia ratkaisuja keksitä. Kiitos siis Ethereumin, joka on saanut pienennettyä energiankulutustaan yli 90 %, siinä missä Bitcoinin vuosittainen energiankulutus on yhä yli 100 terawattituntia.

Suositut tekoälysovellukset kuten Midjourney sekä DALL-E mahdollistavat kuvien luomisen mistä tahansa aiheesta, mistä käyttäjä niin haluaa. Tutkimuksen mukaan yhden kuvan luominen tekoälyllä kuluttaa yhtä paljon energiaa kuin älypuhelimien täyteen lataaminen. Tekoälymalleja pyritään toki kehittämään energiatehokkaimmiksi, mutta yhtä lailla myös tekoälyn käyttäjien määrät kasvavat jatkuvasti ympäri maailman.

EPRIn (Electric Power Research Institute) tutkimuksen mukaan perinteikkäiden google-hakujen on arvioitu kuluttavan keskimäärin noin. 0.0003 kWh sähköä, johon verraten ChatGPT:lle tehdyt, yksinkertaisetkin kehotteet vievät 10-kertaisesti enemmän sähköä. Nykyisin google-hakujen sähkönkulutus voi tosin olla jopa tätäkin suurempi, sillä yhä useammat hakukoneet hyödyntävät tekoälyä parantamaan käyttäjille annettavia hakutuloksia.

Tekoälyä ei suinkaan kannata jättää hyödyntämättä pelkästään sen kuluttaman energiamäärän takia, vaan jokaisen meistä tulisi ennemminkin pyrkiä käyttämään sitä mahdollisimman ekologisesti, ja ainostaan vain silloin kun sitä oikeasti tarvitsee: generoi kuvia sekä videoita harkiten, sekä laadi mahdollisimman laadukkaita kehotteita. Pyri kertomaan kaikki oleellinen tieto tekoälylle yhdessä kehotteessa, eikä ripotellen useina komentoina peräkkäin. ChatGPT:n aloittelijan oppassa kerron lisää, kuinka laadit laadukkaita, yksityiskohtaisia prompteja yhdellä kehotteella. Rajaa myös tarvittaessa tekstivastauksien pituus tiettyyn merkkimäärään, sekä pyri hyödyntämään google-hakuja yksinkertaisimmissa tehtävissä.

Mitä ajatuksia digitaalinen hiilijalanjälki sinussa herättää? Kerro kommenteissa!