Potrošnja energije u podatkovnim centrima raste u cijelom svijetu znatno brže od ukupne potrošnje električne energije. Prema Međunarodnoj agenciji za energiju (IEA), podatkovni centri su 2024. godine potrošili otprilike 415 teravat-sati, što predstavlja oko 1,5 posto globalne potražnje za električnom energijom. Od 2017. godine ta se potrošnja povećavala za oko 12 posto godišnje – više od četiri puta brže od ukupne potrošnje električne energije. U svom osnovnom scenariju, IEA predviđa da će potrošnja do 2030. porasti na otprilike 945 teravat-sati, što će premašiti trenutnu potražnju za električnom energijom u Japanu. Umjetna inteligencija smatra se glavnim pokretačem ovog razvoja. Tipični podatkovni centri usmjereni na umjetnu inteligenciju već troše toliko električne energije koliko i 100 000 kućanstava; očekuje se da će najveći objekti koji su trenutno u izgradnji potrošiti dvadeset puta više.
Distribucija je vrlo koncentrirana. U 2024. godini Sjedinjene Države su činile otprilike 45 posto globalne električne energije za podatkovne centre, Kina 25 posto, a Europa 15 posto. U SAD-u bi podatkovni centri mogli biti odgovorni za gotovo polovicu povećanja potražnje za električnom energijom do 2030. U Kini ugljen trenutno ostaje dominantan izvor električne energije za podatkovne centre, s udjelom blizu 70 posto. Globalno, fosilna goriva pokrivaju većinu potrošnje, pri čemu ugljen predstavlja najveći pojedinačni izvor, a slijedi plin, dok obnovljivi izvori energije i nuklearna energija zajedno čine manje od polovice. IEA procjenjuje da emisije povezane s električnom energijom iz podatkovnih centara trenutno iznose oko 150 milijuna tona CO₂ i mogle bi porasti na otprilike 350 milijuna tona do 2035. prema osnovnom scenariju.
Studija objavljena u časopisu Nature Sustainability procjenjuje da će širenje AI servera samo u Sjedinjenim Državama generirati dodatne godišnje emisije od 24 do 44 megatona ekvivalenta CO₂ između 2024. i 2030., ovisno o stopi širenja. Ovo širenje također će stvoriti značajan vodni otisak. Ista studija navodi godišnju potrošnju vode od 731 do 1.125 milijuna kubičnih metara za američke AI servere. Hlađenje unutar samih podatkovnih centara, voda potrebna za proizvodnju energije i proizvodnja poluvodiča doprinose tome. Izvješće Sveučilišta Ujedinjenih naroda pokazuje da bi vodeni otisak podatkovnih centara mogao biti ekvivalentan godišnjim osnovnim potrebama za pitkom vodom 1,3 milijarde ljudi u subsaharskoj Africi do 2030. Mnogi novi objekti grade se u regijama s već opterećenim vodnim resursima. Izvješće Sveučilišta UN-a također procjenjuje potrebu za zemljištem od preko 14.500 četvornih kilometara do 2030. i upozorava na do 2,5 milijuna tona elektroničkog otpada godišnje iz AI infrastrukture, što će se vjerojatno događati prvenstveno u zemljama s ograničenim kapacitetima odlaganja.
Sam hardver također zahtijeva mnogo resursa. Proizvodnja čipova za AI primjene zahtijeva velike količine ultračiste vode i rijetkih zemalja. Njihova ekstrakcija i obrada zagađuju tlo i vodene putove. Proširenje također zahtijeva ogromna ulaganja u mreže, transformatore i prijenosne kapacitete. U nekoliko regija mreže već dosežu svoje granice, što odgađa spajanje novih podatkovnih centara. U Kini je potrošnja trenutno koncentrirana prvenstveno na istoku s velikim udjelom ugljena, dok se kapaciteti obnovljivih izvora energije nalaze na zapadu. Indija i jugoistočna Azija identificirane su kao regije u rastu u projekcijama IEA, ali čak i tamo, miks električne energije i dalje je djelomično ovisan o fosilnim gorivima. Čak i ako obnovljivi izvori energije pokrivaju sve veći udio dodatne potrošnje, apsolutno povećanje dovest će do većih emisija osim ako se ugljen i plin istovremeno postupno ne ukinu.
Dokumentirana su povećanja učinkovitosti u pojedinačnim zadacima umjetne inteligencije, ali su više nego nadoknađena brzo rastućom upotrebom i energetski intenzivnijim primjenama. Prema IEA-i, potrošnja električne energije u podatkovnim centrima porasla je za 17 posto u 2025. godini, dok je globalna potrošnja električne energije porasla za samo 3 posto. Koncentracija velikih postrojenja u nekoliko regija također povećava lokalno opterećenje mreža, vodnih resursa i kvalitete zraka. Sve dok širenje napreduje brže od dekarbonizacije energetskih sustava i poboljšanja tehnologija hlađenja, digitalizacija će pojačati pritisak na klimu i ekosustave. Znanstvene analize IEA-e i recenzirane studije pokazuju da utjecaj na okoliš ne ovisi samo o izravnoj potrošnji električne energije, već o cijelom lancu, od proizvodnje i hlađenja hardvera do proizvodnje i odlaganja energije.
