Споживання енергії центрами обробки даних у світі зростає значно швидше, ніж загальне споживання електроенергії. За даними Міжнародного енергетичного агентства (МЕА), у 2024 році на центри обробки даних припадало приблизно 415 терават-годин, що становить близько 1,5 відсотка світового попиту на електроенергію. З 2017 року це споживання щорічно зростає приблизно на 12 відсотків – більш ніж у чотири рази швидше, ніж загальне споживання електроенергії. У своєму базовому сценарії МЕА прогнозує, що до 2030 року споживання зросте приблизно до 945 терават-годин, що перевищить поточний попит Японії на електроенергію. Штучний інтелект вважається основною рушійною силою цього розвитку. Типові центри обробки даних, орієнтовані на штучний інтелект, вже споживають стільки ж електроенергії, скільки 100 000 домогосподарств; очікується, що найбільші об'єкти, що зараз будуються, споживатимуть у двадцять разів більше.
Розподіл є дуже концентрованим. У 2024 році на Сполучені Штати припадало приблизно 45 відсотків світового виробництва електроенергії для центрів обробки даних, на Китай – 25 відсотків, а на Європу – 15 відсотків. У США на центри обробки даних може припадати майже половина зростання попиту на електроенергію до 2030 року. У Китаї вугілля наразі залишається домінуючим джерелом електроенергії для центрів обробки даних, з часткою близькою до 70 відсотків. У світовому масштабі викопне паливо покриває більшу частину споживання, причому вугілля є найбільшим окремим джерелом, за ним йде газ, тоді як відновлювані джерела енергії та ядерна енергетика разом становлять менше половини. МЕА оцінює, що викиди, пов'язані з електроенергією, з центрів обробки даних наразі становлять близько 150 мільйонів тонн CO₂ і можуть зрости приблизно до 350 мільйонів тонн до 2035 року за базовим сценарієм.
У дослідженні, опублікованому в Nature Sustainability, оцінюється, що розширення серверів штучного інтелекту лише у Сполучених Штатах призведе до додаткових щорічних викидів від 24 до 44 мегатонн CO₂-еквіваленту між 2024 і 2030 роками, залежно від темпів розширення. Це розширення також створить значний водний слід. У тому ж дослідженні зазначається річне споживання води для серверів штучного інтелекту в США від 731 до 1.125 мільйонів кубічних метрів. Охолодження в самих центрах обробки даних, вода, необхідна для виробництва електроенергії, та виробництво напівпровідників – все це сприяє цьому. У звіті Університету ООН зазначено, що водний слід центрів обробки даних може бути еквівалентним річним базовим потребам у питній воді 1,3 мільярда людей у країнах Африки на південь від Сахари до 2030 року. Багато нових об'єктів будуються в регіонах з уже виснаженими водними ресурсами. У звіті Університету ООН також оцінюється потреба в землі понад 14 500 квадратних кілометрів до 2030 року та попереджається про до 2,5 мільйона тонн електронних відходів щорічно від інфраструктури штучного інтелекту, що, ймовірно, відбуватиметься переважно в країнах з обмеженими можливостями утилізації.
Саме обладнання також є ресурсоємним. Виробництво чіпів для застосувань штучного інтелекту вимагає великої кількості надчистої води та рідкоземельних елементів. Їх видобуток та переробка забруднюють ґрунти та водні шляхи. Розширення також вимагає масштабних інвестицій у мережі, трансформатори та передавальні потужності. У кількох регіонах мережі вже досягають своїх меж, що затримує підключення нових центрів обробки даних. У Китаї споживання наразі зосереджено переважно на сході, де багато вугілля, тоді як потужності відновлюваної енергетики розташовані на заході. Індія та Південно-Східна Азія визначені як регіони зростання в прогнозах МЕА, але навіть там структуру електроенергетики частково залежить від викопного палива. Навіть якщо відновлювані джерела енергії покриватимуть все більшу частку додаткового споживання, абсолютне збільшення призведе до збільшення викидів, якщо одночасно не буде поступово виведено з експлуатації вугілля та газу.
Підвищення ефективності в окремих завданнях штучного інтелекту задокументовано, але воно більш ніж компенсується швидким зростанням використання та більш енергоємними програмами. За даними МЕА, споживання електроенергії в центрах обробки даних зросло на 17 відсотків у 2025 році, тоді як світове споживання електроенергії збільшилося лише на 3 відсотки. Концентрація великих об'єктів у кількох регіонах також збільшує місцеве навантаження на мережі, водні ресурси та якість повітря. Доки розширення відбуватиметься швидше, ніж декарбонізація енергетичних систем та вдосконалення технологій охолодження, цифровізація посилюватиме тиск на клімат та екосистеми. Наукові аналізи МЕА та рецензовані дослідження показують, що вплив на навколишнє середовище залежить не лише від прямого споживання електроенергії, але й від усього ланцюжка, від виробництва обладнання та охолодження до виробництва та утилізації електроенергії.
