聯合國大學（United Nations University）水、環境與健康研究所（Institute for Water, Environment and Health）於 6 月 3 日發布一份題為《AI 能源消耗的環境成本：碳、水與土地足跡》（The Environmental Cost of AI Energy Consumption: Carbon, Water and Land Footprints）的報告，警告指出，因人工智慧（AI）使用成長，資料中心的用水與用能及其污染量將在四年內翻倍。該報告預測，到 2030 年止，全球資料中心用電需求將達 945 太瓦時（terawatt-hours）；相應的耗水量相當於 13 億人口的年基礎生活用水需求，且土地佔用將超過 14,500 平方公里。該報告主張，評估 AI 的環境成本不能僅限於碳排放——必須一併納入水足跡與土地足跡，因為低碳排放並不等同於低環境影響。
聯合國報告預測 2030 年資料中心資源消耗水準
根據該報告，2025 年全球資料中心用電量估計為 448 太瓦時（1 太瓦等於 1 萬億瓦）。這些用電將產生約 2.08 億噸（二億八百萬噸）二氧化碳，約等同於阿根廷去年排放量，並生產這些所消耗的能源約需用掉 4.5 兆（trillion）公升的水。
到 2030 年，這些資料中心的相應耗水量預計將達 9.3 兆公升，相當於撒哈拉以南非洲 13 億人口的年基礎生活用水需求。水資源主要在資料中心冷卻以及發電廠的間接用水中被消耗。
若將全球資料中心視為一個國家，其未來用電量將位居世界最高之列。到 2030 年，資料中心將占全球預測用電量的近 3%，並提升至 945 太瓦時——幾乎是巴基斯坦、孟加拉與奈及利亞三國合計年用電量的近三倍——並將產生將近 4.4 億噸二氧化碳。
AI 能源消耗集中在使用者互動階段
目前，資料中心的 20% 能源消耗由 AI 造成，但到 2030 年這一比例將上升至 40%。
報告指出，AI 任務越複雜，所需能源就越高。目前主要耗能階段並非訓練大型模型，而是使用者與 AI 的互動以及生成過程，占 AI 整體耗能的 80% 至 90%。
聯合國大學環境政策研究員、且為本研究合作者的 Miriam Aczel 表示：「令我們最驚訝的是，從碳排放觀點來看最環保的選擇，往往最後卻會對水資源或土地造成更嚴重的破壞。」
不同的 AI 任務，其耗能差異極大。典型的聊天提問大約消耗基本文字分類任務的 200 倍能量；生成一張 AI 影像則約消耗 1,450 倍的能量；生成一支短影片則消耗相當於 200,000 個垃圾訊息分類任務的能量。
該報告發現，將請求中的詞數降低 30%，可讓 AI 耗能約下降 25%。僅 ChatGPT 每天就處理 25 億（2.5 billion）個提示（prompts），其年用電量約為 383 吉瓦（gigawatts）（1 吉瓦約等於 1 0 億瓦特）。
研究揭示：碳足跡與水足跡之間存在環境取捨
研究發現，對於每 1 千瓦時（kilowatt）的電力被 AI 消耗，就會產生碳排放；用水資源在冷卻與發電過程中被消耗；而土地資源則因能源基礎設施與供應鏈而被占用。這三種環境足跡並不總是同步改變。例如，從煤轉向生質能源可大幅降低碳足跡，但同時可能顯著增加對水與土地的需求。
聯合國大學水、環境與健康研究所（United Nations University Institute for Water, Environment and Health）主任 Vladimir Smakhtin 表示，這份報告並不反對 AI，但呼籲負責任地使用 AI。在規劃、環境評估與社區諮詢中，必須完整納入碳、水與土地的真實成本，才能確保科技革命能在行星界限內以永續且公平的方式發展。
Smakhtin 也補充指出，儘管一些公司聲稱其資料中心使用可再生能源，但這意味著其他地點將使用相對較少的潔淨能源。他進一步表示：「AI 不只是某種虛擬存在。我們談的是具有物理性質、會產生實際影響的東西。（AI）有基礎設施，正在使用能源。所有這些作業背後都有大量硬體支援。雖然我們看不到手機與電腦裝置冒出煙霧——看起來很乾淨——但在其他地方，人們正在承受苦難。」
SpaceX 在 IPO 文件中新增水資源風險警示
6 月 1 日，SpaceX 在其首次公開募股（IPO）申請中的「風險因素」（Risk Factors）章節新增了新措辭，表示取得水資源的重要性，與 SpaceX 確保電力供應、取得處理器以及其他關鍵資源一樣。水資源也是資料中心選址、開發與營運時的重要考量。
此前，SpaceX 主要強調給投資者的則是：其資料中心主要受限於「以合理價格取得電力、冗長的建置週期，以及材料短缺」。
目前仍不清楚 SpaceX 為何新增這個關於水的條款，也不清楚為何一開始就未提及。科技媒體 Tech Crunch 報導，SpaceX 目前處於 IPO 前階段，期間美國證券交易委員會（SEC）會向公司發送「意見函」（comment letters），要求就該文件提供澄清或補充細節——SEC 的詢問可能促使了這項變更。
今年 3 月，Oracle 與 OpenAI 放棄了擴建美國德州一座 AI 資料中心的計畫。該計畫原本屬於大型美國資料中心專案「Stargate」。
除了 SpaceX 之外，近幾個月也有部分科技巨頭，包括 Microsoft、OpenAI 與 Oracle，表示他們正完全放棄蒸發式冷卻以節省用水。
Google 宣布 2030 年水補充策略
6 月 3 日，Google 表示在一篇部落格文章中指出，到 2030 年，其伺服器集群的水補充量將超過用水量。該公司正透過在資料中心所在地社區「實際增加」水源供應、投資在地水供應基礎設施、尋找替代水源以供應公司設施運作，並完整揭露公司的用水狀況，來降低環境影響。
Google 母公司 Alphabet 近期表示，計畫透過股票發行募集 800 億美元，以資助資料中心建設。
Google 全球基礎設施與永續主管 Ben Townsend 表示，Google 正盡可能將間接用水納入核算，並投資無水型可再生能源（可再生能源技術在發電或氫氣生產過程中幾乎不消耗水資源，包括風能、太陽能光伏等）。
2024 年，由美國能源部（U.S. Department of Energy）附屬的 Lawrence Berkeley National Laboratory 在一份報告中預測：如果超大型資料中心高度依賴蒸發式冷卻，到 2030 年它們可能會消耗高達 330 億（33 billion）加侖水（約 1,250 億公升）。
與其他高耗水產業相比，這一數字相當或更低。一座水力壓裂（hydraulic fracturing）井可消耗 150 萬到 1,600 萬加侖水。然而在水資源已經稀缺的地區，這仍帶來風險，特別是在夏季，因為資料中心冷卻需求常常會與市政用水同時暴增。
研究人士呼籲業界對資料中心營運保持透明
Aczel 與 Smakhtin 都指出，在進行本研究時遇到的一個問題是：許多公司與機構對其資料中心與 AI 系統消耗的能源並不透明，甚至也不清楚這些系統的具體位置與規模。
Priscilla Johnson 是一名獨立顧問，曾在 2017 至 2020 年間擔任 Microsoft 的水資源策略主管。她表示，可鼓勵公司開發更好的設計方案，能同時降低用水與耗能。「這個產業必須接受這個挑戰，設計出更聰明、更乾淨的方案」，Johnson 說。
全國人工智慧協會（National Artificial Intelligence Association）會長 Caleb Marks 強調，AI 正迅速融入人們的日常生活，帶來許多好處，例如提升工作效率、降低貧窮。投資於 AI 開發的報酬具有變革性的影響，讓開發它非常值得。
美國資料中心聯盟（U.S. Data Center Alliance）會長 Josh Levi 也進一步表示，AI 產業非常認真看待其環境影響問題。「我們將持續與政策制定者、在地社區以及產業合作夥伴合作，確保當資料中心規模擴大時，其開發流程是負責任、透明，並符合目前最佳實務標準。」
不過，Smakhtin 提出了一個普遍的悖論：當事情變得更有效率時，其使用頻率會增加，總耗能也會大幅上升。即使在使用流程中的每個單一步驟都變得更有效率，這種情況仍會發生。
常見問題
聯合國報告對 2030 年 AI 資料中心用水量有何預測？
根據聯合國大學水、環境與健康研究所於 6 月 3 日發布的報告，到 2030 年止，全球資料中心相應的耗水量預計將達 9.3 兆公升，相當於撒哈拉以南非洲 13 億人口的年基礎生活用水需求。水資源主要在資料中心冷卻以及發電廠的間接用水中被消耗。
根據該報告，用戶如何降低 AI 耗能？
該報告指出，將請求中的詞數降低 30%，可讓 AI 耗能約下降 25%。聯合國大學水、環境與健康研究所主任 Vladimir Smakhtin 表示，人們可以透過在提問中表達得更精簡，來降低 AI 巨大的能量需求——使用者必須非常精確且言簡意賅，因為像「請」這類禮貌用語的加入，會在耗能上造成顯著差異。
