Setiap pertanyaan yang dikirimkan ke model kecerdasan buatan (AI) menghasilkan jawaban instan yang seolah-olah muncul begitu saja. Namun, untuk menjawab pertanyaan tersebut, dibutuhkan infrastruktur fisik yang benar-benar mengonsumsi energi, air, dan lahan.

Di suatu tempat di dunia — mungkin di Virginia, São Paulo, atau Hong Kong — sebuah gudang raksasa yang dipenuhi kabel serat optik dan deretan server yang seolah tak ada habisnya, yang terus berdengung, bekerja keras untuk menyediakan daya pemrosesan bagi lebih dari 2,5 miliar pertanyaan yang setiap harinya ditangani oleh ChatGPT saja.

Model AI, bersama dengan penyimpanan cloud, layanan streaming, hosting web, dan media sosial, semuanya memiliki jejak fisik yang sangat nyata. Jika pusat data dianggap sebagai sebuah negara, tingkat konsumsi listriknya akan menjadikannya konsumen listrik terbesar ke-11 di dunia, demikian menurut para peneliti dari United Nations University.

Mulai dari energi, air, hingga lahan, berikut adalah dampak nyata yang ditimbulkan pusat data terhadap lingkungan.

Haus energi yang tak ada habisnya

Pusat data kini menjadi salah satu sumber konsumsi listrik yang pertumbuhannya paling cepat di dunia. Gudang-gudang yang dipenuhi server, router, dan perangkat yang terhubung ke internet ini beroperasi 24 jam sehari, 7 hari seminggu, sementara sistem pendingin bekerja terus-menerus untuk menjaga teknologi di dalamnya tidak mengalami panas berlebih.

Di Frankfurt, Jerman, jaringan listrik saat ini sudah begitu padat sehingga sambungan listrik baru diperkirakan tidak akan tersedia setidaknya hingga tahun 2030-an. Di sana, pusat data mengonsumsi sekitar 41% listrik kota. Di Dublin, Irlandia,, angkanya bahkan dua kali lipat.

Dan konsumsi listrik pusat data terus meningkat dengan pesat — konsumsi tersebut diperkirakan akan meningkat dua kali lipat pada 2030 menjadi sekitar 945 terawatt-jam, atau kira-kira setara dengan jumlah listrik yang dikonsumsi Jepang setiap tahunnya, demikian menurut  Badan Energi Internasional (International Energy Agency).

Bagaimana perkembangan AI dapat memperlambat kemajuan iklim

Semua energi tersebut harus berasal dari suatu tempat, sehingga meningkatkan ketergantungan pada bahan bakar fosil.

Sebuah penelitian pada 2024 menemukan bahwa lebih dari separuh pusat data di Amerika Serikat ditenagai oleh bahan bakar fosil dan menghasilkan emisi lebih dari 105 juta ton CO₂. Untuk mengimbangi emisi tersebut, dibutuhkan lebih dari 31.000 turbin angin yang beroperasi terus-menerus selama satu tahun.

Pembangunan pusat data juga membuat pembangkit listrik tenaga batu bara yang sudah tua tetap beroperasi. Perusahaan utilitas listrik telah menunda penghentian operasi 15 pembangkit listrik tenaga batu bara di seluruh negeri untuk memenuhi lonjakan permintaan listrik. Secara keseluruhan, pembangkit-pembangkit tersebut menghasilkan hampir 65 juta ton gas rumah kaca hanya pada tahunl 2023.

Perusahaan utilitas juga sedang membangun pembangkit listrik baru berbahan bakar gas. Lebih dari 100 GW fasilitas tambahan di seluruh negeri telah diumumkan. Hal tersebut akan menghasilkan emisi karbon yang lebih besar daripada emisi yang dihasilkan dari pembakaran 111 juta pon (50,4 juta kilogram) batu bara.

Tentu saja, pusat data juga dapat ditenagai oleh energi terbarukan. Menggabungkan sebuah fasilitas dengan sumber energi terbarukan yang berada di lokasi dapat mengurangi tekanan terhadap pasokan listrik lokal. Bahkan, kelebihan energi dapat dijual kembali ke jaringan listrik, sehingga membuat jaringan tersebut menjadi lebih stabil.

Namun, penggunaan listrik hijau untuk pusat data berarti semakin sedikit energi yang tersedia untuk melakukan elektrifikasi transportasi atau mengurangi emisi dari industri-industri lain yang menghasilkan emisi dalam jumlah besar.

Kebutuhan air yang tersembunyi

Banyak pusat data mengonsumsi jutaan galon air untuk menjaga suhunya tetap rendah. Server menghasilkan panas secara terus-menerus, dan air merupakan salah satu cara paling efektif untuk menyerap serta membawa panas tersebut keluar melalui proses penguapan.

Satu fasilitas besar dapat menggunakan hingga lima juta galon air per hari, kira-kira setara dengan kebutuhan air sebuah kota yang berpenduduk 10.000 hingga 50.000 orang. Sekitar 80% air yang diambil untuk keperluan pendinginan hanya menguap; sisanya menjadi air limbah yang dapat membebani sistem pengolahan air setempat, yang tidak pernah dirancang untuk menangani volume sebesar itu.

Di Northern Virginia, hampir 300 pusat data yang terkonsentrasi di satu kawasan memasok sekitar sepertiga lalu lintas internet dunia. Di sana, kawasan yang dikenal sebagai ibu kota pusat data dunia tersebut, fasilitas-fasilitas pusat data secara keseluruhan menggunakan hampir dua miliar galon air pada 2023.

Ada beberapa cara yang lebih efisien untuk mendinginkan pusat data. Di antaranya adalah immersion cooling, yaitu metode ketika perangkat direndam dalam cairan pendingin, serta sistem pendinginan closed-loop yang mendaur ulang air dan dapat mengurangi penggunaan air tawar hingga 70%.

Pusat data membuat kota semakin panas

Mendinginkan sebuah pusat data tidak menghilangkan panas tersebut; prosesnya hanya memindahkan panas ke luar. Hal ini dapat memperburuk efek urban heat island, yaitu fenomena ketika kota mengalami suhu yang lebih tinggi dibandingkan wilayah pedesaan di sekitarnya.

Penelitian di Phoenix, Arizona, AS menemukan bahwa satu pusat data berukuran besar dapat menghasilkan panas buangan sebanyak puluhan atau bahkan ratusan ribu rumah tangga. Panas tersebut dapat meningkatkan suhu permukaan tanah di sekitarnya hingga 9 derajat Celsius dan suhu udara hingga 2 derajat Celsius. Dampak tersebut dapat dirasakan hingga sejauh setengah kilometer.

Karena kota-kota sudah 0,5–4 derajat Celsius lebih panas daripada wilayah di sekitarnya, suhu yang lebih tinggi ini dapat meningkatkan risiko stres akibat panas bagi penduduk di sekitar dan meningkatkan kebutuhan penggunaan pendingin udara, yang pada akhirnya membutuhkan lebih banyak energi lagi.

Namun, tidak semua panas tersebut terbuang sia-sia. Semakin banyak pusat data yang menangkap panas buangan mereka dan menyalurkannya melalui pipa ke rumah-rumah dan tempat usaha di sekitarnya — sebuah proses yang disebut jaringan energi termal. Teknologi ini dapat mengurangi kebutuhan listrik pusat data hingga 30%.

Batu bara, gas, dan diesel semuanya berkontribusi terhadap polusi udara

Penggunaan energi untuk pusat data dan pengoperasian fasilitas tersebut menyebabkanpolusi udara melalui dua jalur.

Pertama, pembangkit listrik berbahan bakar batu bara dan gas melepaskan partikel-partikel beracun yang dapat menyebabkan penyakit pernapasan, penyakit jantung, asma, serta berbagai gangguan kesehatan lainnya bagi masyarakat di sekitarnya.

Generator diesel yang berada di lokasi pusat data dan digunakan sebagai sumber listrik cadangan ketika jaringan listrik mengalami gangguan juga melepaskan polutan udara berbahaya. Generator-generator tersebut menghasilkan nitrogen oksida 200 hingga 600 kali lebih banyak dibandingkan pembangkit listrik berbahan bakar gas alam.

Sebuah perkiraan menemukan bahwa ketika generator cadangan untuk seluruh pusat data di Virginia beroperasi dengan emisi hanya sebesar 10% dari tingkat yang diizinkan, generator-generator tersebut dapat berkontribusi terhadap 14.000 kasus gejala asma, lebih dari selusin kematian, serta biaya kesehatan masyarakat hingga US$300 juta per tahun.

Lahan yang diambil alih oleh pusat data

Pembangunan pusat data membutuhkan lahan yang luas untuk mendirikan fasilitas tersebut. Mengalihfungsikan kawasan alami dan lahan pertanian menjadi kawasan industri dapat mengancam keanekaragaman hayati dan mengganggu ekosistem setempat.

Di Hattersheim, Jerman, misalnya, sebidang lahan seluas 18 ekar (acre) yang diperuntukkan bagi pertanian dan perlindungan air tanah — sebuah ruang hijau lokal yang dikenal karena bunga rapanya yang bermekaran — diubah status zonasinya pada 2024 untuk membuka jalan bagi pembangunan kompleks pusat data yang terdiri dari lima gedung.

Kerusakan yang ditimbulkan sering kali meluas hingga ke luar lokasi pusat data itu sendiri. Pipa gas dan pembangkit listrik yang dibangun untuk memasok kebutuhan fasilitas-fasilitas tersebut juga membutuhkan lahan mereka sendiri, sehingga menimbulkan terpisah-pisahnya habitat dan menyebabkan erosi tanah di sepanjang jalur yang dilaluinya.

Artikel ini pertama kali ditulis dalam bahasa Inggris

Diadaptasi oleh: Ayu Purwaningsih

Editor: Yuniman Farid