سرايا - استاذ الذكاء الاصطناعي والتحول الرقمي من جامعة San Jose الحكومية في كاليفورنيا
أصبح الذكاء الاصطناعي واحداً من أكبر محركات الاستثمار في قطاع التكنولوجيا، حيث تتسابق الشركات الكبرى على بناء مراكز بيانات جديدة وتطوير معالجات أكثر قوة لتشغيل نماذج الذكاء الاصطناعي. لكن هذا التوسع السريع يواجه تحدياً لا يمكن حله بالبرمجيات أو الخوارزميات وحدها، وهو الحاجة إلى كميات هائلة من الكهرباء.
فمراكز البيانات التي تشغل أنظمة الذكاء الاصطناعي تحتاج إلى آلاف المعالجات والخوادم التي تعمل على مدار الساعة، بالإضافة إلى أنظمة التبريد والشبكات ومعدات الطاقة. وكلما زاد استخدام الذكاء الاصطناعي، ارتفع الطلب على هذه البنية التحتية، وأصبحت الكهرباء عاملاً أساسياً في تحديد قدرة الشركات على التوسع.
والمفارقة أن الذكاء الاصطناعي الذي يمكن استخدامه لتحسين كفاءة الطاقة ومواجهة التغير المناخي، قد يساهم في زيادة استهلاك الكهرباء والانبعاثات الكربونية إذا لم يتم التخطيط لتوسعه بصورة صحيحة.
حجم الاستهلاك.. أرقام تستحق التوقف عندها
بحسب تقديرات وكالة الطاقة الدولية الصادرة في أبريل 2026، استهلكت مراكز البيانات حول العالم نحو 485 تيراواط ساعة من الكهرباء خلال عام 2025، ومن المتوقع أن يرتفع الاستهلاك إلى نحو 950 تيراواط ساعة بحلول عام 2030، أي ما يقارب الضعف خلال خمس سنوات.
ورغم أن هذه الكمية ستمثل نحو 3% من إجمالي الطلب العالمي على الكهرباء، فإن تأثيرها سيكون أكبر في المناطق التي تتركز فيها مراكز البيانات، خصوصاً في الولايات المتحدة، حيث توجد استثمارات ضخمة في البنية التحتية للذكاء الاصطناعي.
واللافت أن استهلاك الكهرباء في مراكز البيانات المتخصصة في الذكاء الاصطناعي ارتفع بنسبة 50% خلال عام 2025 وحده، مقارنة بزيادة بلغت 17% لمراكز البيانات عموماً. وتشير التقديرات إلى أن مراكز البيانات المتخصصة في الذكاء الاصطناعي استهلكت نحو 155 تيراواط ساعة خلال العام نفسه، أي ما يقارب ثلث إجمالي استهلاك مراكز البيانات عالمياً.
وهذه الأرقام توضح حجم الضغط الذي يفرضه التوسع السريع في الذكاء الاصطناعي على قطاع الطاقة، خصوصاً أن إنشاء محطات الكهرباء وشبكات النقل يحتاج إلى سنوات، بينما تتسارع الاستثمارات في مراكز البيانات بصورة غير مسبوقة.
ولتوضيح حجم الاستهلاك بصورة أقرب إلى القارئ، فإن مركز بيانات بقدرة 100 ميغاواط، إذا عمل بكامل طاقته طوال العام، يستهلك نحو 876 مليون كيلوواط ساعة من الكهرباء سنوياً، وهي كمية تعادل الاستهلاك السنوي لنحو 84 ألف منزل أميركي، وفقاً لمتوسط استهلاك الكهرباء المنزلية في الولايات المتحدة خلال عام 2025. وهذا يعني أن مركز بيانات واحداً يمكن أن يستهلك من الكهرباء ما يعادل مدينة صغيرة، دون احتساب أي توسعات مستقبلية.
ومن المهم التمييز بين القدرة الكهربائية القصوى للمركز واستهلاكه الفعلي، الذي قد يكون أقل بحسب مستوى التشغيل وكفاءة المعدات وطبيعة الاستخدام.
لماذا يحتاج الذكاء الاصطناعي إلى كل هذه الطاقة؟
هناك سببان رئيسيان وراء الزيادة في استهلاك الكهرباء.
الأول هو تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي الكبيرة، حيث يتم تشغيل آلاف المعالجات المتقدمة بصورة متوازية لمعالجة كميات ضخمة من البيانات. وكلما زاد حجم النموذج وتعقيده، ارتفعت الحاجة إلى القدرة الحاسوبية، وإن كانت كفاءة الخوارزميات والمعدات تؤثر أيضاً في كمية الطاقة المطلوبة.
أما السبب الثاني فهو تشغيل النماذج بعد تدريبها، وهو ما يعرف بمرحلة الاستدلال. فعندما يستخدم شخص أحد تطبيقات الذكاء الاصطناعي لكتابة تقرير أو تحليل بيانات أو إنتاج صورة أو فيديو، يتم تنفيذ عمليات حاسوبية داخل مراكز البيانات.
وقد لا يستهلك الطلب الواحد كمية كبيرة من الكهرباء، لكن عندما تتكرر هذه العمليات ملايين أو مليارات المرات يومياً، يصبح الاستهلاك الإجمالي كبيراً.
وتزداد أهمية هذه النقطة مع انتشار وكلاء الذكاء الاصطناعي، وهي أنظمة تستطيع تنفيذ سلسلة من المهام بصورة شبه مستقلة. فبدلاً من سؤال واحد وإجابة واحدة، يمكن للوكيل تنفيذ عشرات العمليات والاتصال بأنظمة مختلفة وتحليل المعلومات قبل الوصول إلى النتيجة.
وهناك جانب آخر يستحق الانتباه. فالشركات تعمل باستمرار على تطوير معالجات أكثر كفاءة ونماذج تحتاج إلى طاقة أقل لتنفيذ المهمة نفسها. لكن انخفاض تكلفة الاستخدام قد يشجع على التوسع في التطبيقات وزيادة عدد المستخدمين، وبالتالي قد يرتفع إجمالي استهلاك الكهرباء رغم تحسن الكفاءة.
وهذا ما يجعل التنبؤ بالطلب المستقبلي على الطاقة أمراً معقداً، لأنه لا يعتمد فقط على تطور المعالجات، بل أيضاً على سرعة انتشار الذكاء الاصطناعي في الاقتصاد.
التحدي الاقتصادي.. من سيدفع تكاليف التوسع؟
من الناحية الاقتصادية، تمثل مراكز البيانات استثمارات بمليارات الدولارات، وتوفر فرصاً لشركات الطاقة والبناء والاتصالات ومصنعي المعدات. لكنها في المقابل تفرض تكاليف إضافية على البنية التحتية، خصوصاً شبكات الكهرباء.
فإنشاء مركز بيانات قد يكون أسرع بكثير من بناء محطة كهرباء جديدة أو خطوط نقل عالية الجهد. وقد تستغرق مشاريع الطاقة سنوات طويلة للحصول على التصاريح والتمويل وتنفيذ أعمال البناء والربط بالشبكة.
وهنا تظهر مشكلة حقيقية. فقد تعلن شركة تكنولوجيا عن استثمار ضخم لإنشاء مركز بيانات، لكن شركة الكهرباء المحلية لا تمتلك القدرة الكافية لتوفير الطاقة المطلوبة في الموعد المحدد.
وفي بعض الحالات، قد تضطر شركات الكهرباء إلى بناء محطات جديدة أو تحديث الشبكات والمحولات وخطوط النقل. وهذه الاستثمارات تحتاج إلى تمويل، وتثير سؤالاً مهماً يتعلق بمن يتحمل التكلفة.
هل تدفع شركة التكنولوجيا كامل تكاليف البنية التحتية التي تحتاج إليها، أم يتم تحميل جزء من هذه التكاليف للمستهلكين من خلال فواتير الكهرباء؟
الإجابة تختلف من منطقة إلى أخرى، بحسب القوانين وطريقة تنظيم سوق الكهرباء. كما أن وجود مراكز بيانات كبيرة قد يحقق فوائد اقتصادية لشركات الكهرباء في بعض الحالات، إذا ساعد على توزيع التكاليف الثابتة على حجم أكبر من المبيعات.
لكن في المناطق التي تحتاج إلى استثمارات جديدة وضخمة لتلبية الطلب، قد تصبح تكاليف الكهرباء قضية حساسة بالنسبة للسكان والشركات الصغيرة.
مقالات أخرى للكاتب عبر CNBC عربية:
وأرى أن هذه النقطة يجب أن تكون جزءاً أساسياً من أي نقاش حول مستقبل الذكاء الاصطناعي. فليس من المنطقي أن تحقق شركات التكنولوجيا عوائد ضخمة من استثماراتها، بينما يتحمل المستهلك العادي بصورة غير عادلة تكاليف تطوير البنية التحتية اللازمة لها.
التأثير على المناخ والموارد الطبيعية
لا يمكن تقييم التأثير البيئي لمراكز البيانات من خلال كمية الكهرباء المستهلكة وحدها، بل يجب النظر أيضاً إلى مصدر هذه الكهرباء.
فإذا كانت الكهرباء تأتي من الطاقة الشمسية أو الرياح أو الطاقة النووية، فإن الانبعاثات الناتجة عن تشغيل مركز البيانات تكون أقل مقارنة بالكهرباء المنتجة من الفحم أو الغاز الطبيعي.
لكن المشكلة أن الطلب على الكهرباء ينمو بسرعة، بينما لا تتوسع مصادر الطاقة النظيفة وشبكات النقل والتخزين بالسرعة نفسها في جميع المناطق.
ولهذا قد تضطر بعض شركات الكهرباء إلى الاعتماد على محطات الغاز الطبيعي أو تمديد تشغيل محطات قائمة لتلبية الطلب الجديد.
وتشير تقديرات وكالة الطاقة الدولية إلى احتمال ارتفاع الانبعاثات المرتبطة بالكهرباء المستخدمة في مراكز البيانات إلى نحو 350 مليون طن سنوياً بحلول عام 2035، وهو ما يعادل نحو 2% من إجمالي انبعاثات قطاع الكهرباء العالمي المتوقعة في ذلك العام.
ورغم أن هذه النسبة قد تبدو محدودة على المستوى العالمي، فإنها تعكس اتجاهاً تصاعدياً في الانبعاثات المرتبطة بصناعة يفترض أن تساعد التكنولوجيا التي تنتجها على تحسين كفاءة الطاقة وتقليل الأثر البيئي.
ولا تتوقف التحديات البيئية عند استهلاك الكهرباء والانبعاثات الكربونية، فهناك أيضاً مشكلة المياه المستخدمة في تبريد مراكز البيانات. فالمعالجات المتقدمة تنتج كميات كبيرة من الحرارة أثناء التشغيل، وتحتاج إلى أنظمة تبريد مستمرة للحفاظ على أدائها ومنع تعرضها للأعطال.
ولفهم حجم المشكلة، تشير تقديرات مختبر لورانس بيركلي الوطني إلى أن مراكز البيانات في الولايات المتحدة استهلكت نحو 17 مليار غالون من المياه خلال عام 2023، أي ما يعادل نحو 64 مليار لتر، وذلك في عمليات التشغيل والتبريد المباشرة، دون احتساب المياه المستخدمة بصورة غير مباشرة في إنتاج الكهرباء.
وهنا تظهر مشكلة إضافية، خصوصاً في المناطق التي تعاني الجفاف أو نقص الموارد المائية. فالتوسع في مراكز البيانات قد يزيد الضغط على شبكات المياه المحلية، ويخلق منافسة على الموارد بين المنشآت التكنولوجية والمنازل والقطاع الزراعي، إلى جانب الحاجة إلى استثمارات إضافية في البنية التحتية للمياه.
لكن من المهم الإشارة إلى أن مراكز البيانات لا تستهلك جميعها الكمية نفسها من المياه، فالأمر يعتمد على الموقع الجغرافي ودرجة الحرارة ونوع أنظمة التبريد المستخدمة. كما أن بعض التقنيات الحديثة تستطيع تقليل استهلاك المياه بصورة كبيرة، لكنها قد تتطلب استهلاكاً إضافياً للكهرباء أو استثمارات أعلى.
وأرى أن تقييم الأثر البيئي لمراكز البيانات يجب ألا يقتصر على الكهرباء والانبعاثات الكربونية، بل ينبغي أن يشمل أيضاً استهلاك المياه، خصوصاً عندما تقام هذه المشاريع في مناطق تعاني أصلاً ضغوطاً على مواردها الطبيعية.
هل تستطيع شركات التكنولوجيا حل المشكلة؟
بدأت شركات التكنولوجيا الكبرى تدرك أن تأمين الكهرباء أصبح جزءاً من استراتيجياتها الاستثمارية، وليس مجرد تكلفة تشغيلية.
ولهذا نرى اهتماماً متزايداً من شركات مثل مايكروسوفت وغوغل وأمازون بالاستثمار في الطاقة المتجددة والطاقة النووية، إلى جانب تطوير أنظمة تبريد أكثر كفاءة.
وتوفر الطاقة الشمسية والرياح كهرباء منخفضة الانبعاثات، لكنها تواجه تحديات تتعلق بتغير الإنتاج خلال اليوم والفصول. أما الطاقة النووية فتستطيع توفير كهرباء مستقرة، لكنها تحتاج إلى استثمارات كبيرة وفترات طويلة للبناء.
وهناك أيضاً اهتمام بالمفاعلات النووية الصغيرة، التي يمكن أن توفر مستقبلاً الطاقة لبعض مراكز البيانات، لكن هذه التكنولوجيا لم تصل بعد إلى مرحلة الانتشار التجاري الواسع.
ومن الحلول الأخرى تطوير معالجات أكثر كفاءة، وتحسين تصميم مراكز البيانات، واستخدام أنظمة تبريد تقلل استهلاك الكهرباء والمياه، بالإضافة إلى تشغيل بعض المهام الحاسوبية في الأوقات التي تتوافر فيها الكهرباء بكميات أكبر أو تكون فيها الانبعاثات أقل.
لكن لا يوجد حل واحد يناسب جميع الحالات. فالموقع الجغرافي، وتكلفة الكهرباء، وتوافر المياه، والقوانين البيئية، كلها عوامل تحدد الخيار الأنسب.
وفي المقابل، يجب ألا ننسى أن الذكاء الاصطناعي نفسه يمكن أن يساعد في تقليل استهلاك الطاقة في قطاعات أخرى، من خلال تحسين إدارة شبكات الكهرباء والمصانع والمباني ووسائل النقل.
لكن هذه الفوائد لا تعني بالضرورة أنها ستعوض كامل الزيادة في استهلاك مراكز البيانات. فالأمر يعتمد على حجم الوفورات الفعلية ومدى انتشار هذه التطبيقات.
كيف يمكن تحقيق التوازن؟
أعتقد أن الحل لا يكمن في الحد من تطوير الذكاء الاصطناعي، وإنما في وضع ضوابط واضحة للتوسع في بنيته التحتية.
فالشركات التي تخطط لإنشاء مراكز بيانات ضخمة يجب أن تقدم تقديرات واقعية لاستهلاك الكهرباء والمياه، وأن توضح مصادر الطاقة التي ستعتمد عليها، ومدى قدرة الشبكات المحلية على تلبية احتياجاتها.
كما ينبغي أن تتحمل هذه الشركات حصة عادلة من تكاليف تطوير البنية التحتية، خصوصاً عندما تكون المشاريع الجديدة هي السبب المباشر في الحاجة إلى توسيع الشبكات أو إنشاء محطات إضافية.
ومن الضروري أيضاً تشجيع تطوير المعالجات والخوارزميات الأكثر كفاءة، بحيث يصبح استهلاك الطاقة جزءاً من معايير تقييم أنظمة الذكاء الاصطناعي، إلى جانب السرعة والدقة والقدرة الحاسوبية.
وفي تقديري، فإن أكبر خطأ يمكن أن ترتكبه الحكومات هو التعامل مع مراكز البيانات باعتبارها مشاريع تكنولوجية فقط، دون النظر إلى تأثيرها على الكهرباء والمياه والبيئة والاقتصاد المحلي.
فمركز البيانات ليس مجرد مبنى يضم آلاف الخوادم، بل منشأة صناعية متقدمة تحتاج إلى موارد كبيرة، وقد تؤثر قرارات إنشائها وتشغيلها في المنطقة المحيطة بها لسنوات طويلة.
لن يتوقف التوسع في الذكاء الاصطناعي، كما أن الطلب على القدرة الحاسوبية سيستمر مع دخول هذه التكنولوجيا في قطاعات جديدة. لكن سرعة هذا التوسع ستعتمد بصورة متزايدة على توافر الكهرباء وتكلفتها، وليس فقط على قدرة الشركات على تطوير نماذج أكثر تقدماً.
وأرى أن المنافسة المقبلة بين شركات الذكاء الاصطناعي لن تكون على المعالجات والخوارزميات وحدها، بل ستشمل أيضاً القدرة على تأمين الكهرباء بصورة مستقرة وبتكلفة مقبولة، مع تقليل التأثير البيئي قدر الإمكان.
فامتلاك أحدث المعالجات لا يكفي إذا لم تتوافر الكهرباء اللازمة لتشغيلها. وربما تكون هذه هي المعضلة الأكبر التي ستواجه صناعة الذكاء الاصطناعي خلال السنوات المقبلة
الرجاء الانتظار ...
التعليقات