سباق الطاقة: كيف يمكن للذكاء الاصطناعي معالجة شهية مراكز البيانات المتزايدة؟

السيف ذو الحدين: عطش الذكاء الاصطناعي للطاقة

يشكل التوسع السريع في مجال الذكاء الاصطناعي وانتشار مراكز البيانات تهديدًا متزايدًا للبنية التحتية العالمية للطاقة. فمع استهلاك الطاقة المتصاعد، وارتفاع فواتير الكهرباء، وتزايد البصمة البيئية، أصبحت هذه التحديات محور قلق متزايد. وبينما يعيد الذكاء الاصطناعي تشكيل الاقتصادات والمجتمعات بشكل لا يمكن إنكاره، فإنه يطرح أيضًا حلاً محتملاً لمشكلة حرجة تواجه قطاع الطاقة وهي: كفاءة استخدام الطاقة. في عصر يتسم بتقلب إمدادات الوقود الأحفوري، والتضخم المستمر، واضطرابات سلاسل التوريد التي تؤثر على مشاريع الطاقة المتجددة، يمكن للذكاء الاصطناعي أن يصبح الأداة المحورية لدفع تحسينات الكفاءة التي تشتد الحاجة إليها، والتي شهدت تباطؤًا مقلقًا. قد يمثل هذا التقدم التكنولوجي خطوة كبيرة نحو تعزيز حفظ الطاقة.

يجد مطورو مراكز البيانات، الذين يواجهون تدقيقًا متزايدًا بشأن استهلاكهم الكبير للطاقة والمياه، أنفسهم مجبرين على إيجاد طرق للتخفيف من آثارهم السلبية. وفي ظل المعارضة المحلية المتزايدة (التي غالبًا ما تُطلق عليها ظاهرة "لا في منطقتي" أو NIMBYism) لمواقع مراكز البيانات الجديدة، لا سيما في المناطق الريفية، ومع ارتفاع أسعار الكهرباء، قد يستعيد الذكاء الاصطناعي صورته جزئيًا من خلال التحول إلى المحفز الرئيسي لتقدم كبير في كفاءة استخدام الطاقة.

فجوة الكفاءة: بعيدًا عن الأهداف الطموحة

إن الدافع العالمي لمضاعفة تحسينات كفاءة الطاقة إلى 4% سنويًا بحلول عام 2030 متعثر بشكل كبير. وتشير البيانات الأخيرة إلى تباطؤ مقلق بدلاً من تسارع في التقدم العالمي للكفاءة. فمنذ عام 2019، بلغ متوسط التحسن السنوي حوالي 1.3% فقط، وهو ما يقل كثيرًا عن الهدف الأولي البالغ 2% اللازم لتحقيق هدف المضاعفة. يُعزى هذا الجمود جزئيًا إلى ارتفاع الطلب على الكهرباء في مناطق معينة، مما يؤدي إلى زيادة الاعتماد على طرق توليد الطاقة الأقل كفاءة. علاوة على ذلك، أدى الانتشار الواسع لاستخدام مكيفات الهواء، غالبًا دون إعطاء الأولوية للموديلات الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة، إلى زيادة هائلة في استهلاك الكهرباء لأغراض التبريد. كما كافحت أطر السياسات لمواكبة التقدم التكنولوجي، تاركةً إمكانات هائلة للوفورات دون تحقيق. وفي حين أن تعزيز كفاءة الطاقة يبرز كواحدة من أسرع الاستراتيجيات وأكثرها فعالية من حيث التكلفة لتعزيز أمن الطاقة، وتقليل النفقات التشغيلية، وكبح الانبعاثات، إلا أن أداءها الفعلي ظل باستمرار دون التوقعات والأهداف الدولية.

إن القدرات الكامنة للذكاء الاصطناعي في تحديد هدر الطاقة، لا سيما داخل البيئات الصناعية، معترف بها على نطاق واسع وتفوق بكثير سرعة التحليل البشري.

دور الذكاء الاصطناعي في تحسين العمليات

على سبيل المثال، تستعد شركات الطاقة المتجددة التي تدمج تقنيات الذكاء الاصطناعي والتوأم الرقمي لجني مكافآت كبيرة من خلال عمليات أكثر كفاءة. وتشير دراسة أجريت عام 2025 وتم تسليط الضوء عليها في "Energy Reports" إلى أن الاستخدام التآزري لتقنية التوأم الرقمي ضمن أنظمة الطاقة المتجددة، جنبًا إلى جنب مع الذكاء الاصطناعي، يعزز بشكل كبير الصيانة التنبؤية. يؤدي هذا التكامل إلى تقليل فترات التوقف غير المخطط لها بنسبة تصل إلى 35%، وزيادة إنتاج الطاقة بحوالي 8.5%، وخفض تكاليف الطاقة بنحو 26.2%، وفقًا لبحث من جامعات فرنسية ومغربية.

ومع ذلك، يواجه الانتشار الواسع للذكاء الاصطناعي في إنتاج الطاقة وتوزيعها ونقلها عقبات كبيرة. وتشمل هذه التكاليف التنفيذية الباهظة، والتهديد المستمر لانتهاكات الأمن السيبراني، والتحديات المعقدة المرتبطة بتكامل الأنظمة، كما أشار الباحثون.

ارتفاع غير مسبوق في الطلب على الطاقة

إذا كان بإمكان الذكاء الاصطناعي تسريع تحسينات الكفاءة بالفعل، فقد يوفر بعض التوازن للتصاعد الدراماتيكي في الطلب العالمي على الطاقة. ففي العام الماضي وحده، ارتفع استهلاك الكهرباء من قبل مراكز البيانات بنسبة 17%. وارتفع الطلب تحديدًا من مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي بشكل أكثر دراماتيكية، حيث قفز بنسبة مذهلة بلغت 50%، حسبما أفادت وكالة الطاقة الدولية (IEA) في أبريل. وقد فاقت هذه الزيادات المدفوعة بالذكاء الاصطناعي في استخدام الكهرباء نمو الطلب العالمي العام على الكهرباء البالغ 3%.

وقد أدت هذه الزيادة الأسية في احتياجات الطاقة إلى اندفاع واسع النطاق عبر سلسلة قيمة الذكاء الاصطناعي للحصول على الكهرباء، والوصول إلى الشبكة، والقدرة التصنيعية، ورقائق أشباه الموصلات، واستثمارات رأس مالية كبيرة، حسبما تلاحظ وكالة الطاقة الدولية. وإلى جانب شهيته الهائلة للطاقة، يضع الذكاء الاصطناعي أيضًا مطالب كبيرة على موارد المياه والأراضي. وقد أصدر معهد الأمم المتحدة للماء والبيئة والصحة التابع لجامعة الأمم المتحدة (UNU-INWEH) تحذيرًا صارخًا في وقت سابق من هذا الشهر: بحلول عام 2030، قد تضاهي استهلاك المياه العالمي للذكاء الاصطناعي احتياجات 1.3 مليار شخص. وتشير التوقعات أيضًا إلى أن مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي في جميع أنحاء العالم ستستهلك ما يقدر بنحو 945 تيراواط ساعة من الكهرباء سنويًا بحلول نهاية هذا العقد. هذا الحجم هو ما يقرب من ثلاثة أضعاف الاستخدام السنوي المجمع للكهرباء في باكستان وبنغلاديش ونيجيريا، وهي دول تضم مجتمعة أكثر من 650 مليون نسمة، وفقًا لعلماء الأمم المتحدة.

"هذا التقرير ليس إدانة للذكاء الاصطناعي، وهي تقنية تحويلية تعمل على تحسين حياة المليارات على مستوى العالم"، علق الأستاذ كافح مدني، مدير UNU-INWEH والمؤلف الرئيسي للدراسة. "لدينا إطار زمني محدود لضمان تطوير البنية التحتية الأساسية للثورة التكنولوجية في عصرنا ضمن الحدود البيئية. والأهم من ذلك، يجب على المجتمعات التي توفر المعادن الأساسية لتقدم الذكاء الاصطناعي، وتلك التي تستضيف بنيته التحتية ونفاياته الإلكترونية، أن تشارك أيضًا في فوائده."