Genel Konular Yapay Zeka ve Su Krizi: Dijital Dönüşümün Görünmeyen Maliyeti ve Sürdürülebilir Çözümler

Yapay Zeka ve Su Krizi: Dijital Dönüşümün Görünmeyen Maliyeti ve Sürdürülebilir Çözümler​

Dijital çağın lokomotifi yapay zeka (YZ) teknolojileri, hayatımızın her alanında köklü değişimler yaratırken, bu devrimin göz ardı edilen çevresel maliyetleri de giderek daha fazla gündeme geliyor. Özellikle YZ sistemlerinin su tüketimi, küresel su kıtlığı sorunuyla birleştiğinde acil eylem gerektiren bir boyuta ulaşıyor. Bu makale, yapay zekanın su ayak izini, veri merkezlerinin artan su ihtiyacını, bu alandaki mevcut soğutma stratejilerini ve yapay zekanın su yönetiminde sunduğu çözüm potansiyellerini ele alarak, sürdürülebilir bir gelecek için atılması gereken adımları irdeleyecektir.

Yapay Zekanın Görünmeyen Su Ayak İzi: Neden Endişe Verici?​

Yapay zeka sistemlerinin eğitilmesi ve çalıştırılması, büyük veri merkezlerinde yoğun işlem gücü gerektirir. Bu işlem gücünü sağlayan sunucuların aşırı ısınmasını önlemek için soğutma işlemleri kritik öneme sahiptir ve bu süreçte genellikle büyük miktarda su kullanılır. Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) tahminlerine göre, küresel veri merkezlerinin su tüketimi halihazırda yılda yaklaşık 560 milyar litre düzeyindedir ve bu miktarın 2030 yılına kadar yaklaşık 1.200 milyar litreye yükselebileceği öngörülmektedir.

Bu devasa su tüketiminin üçte ikisi, veri merkezlerine elektrik sağlayan enerji üretimiyle ilişkilidir. Özellikle termal santraller gibi çoğu enerji üretim süreci, soğutma işlemleri için suya ihtiyaç duyar. Kalan dörtte birlik kısım doğrudan soğutmadan, az bir kısmı ise yarı iletken ve mikroçip üretiminden kaynaklanır. Mikroçip üretimi için gereken ultra saf su üretimi, üretim aşamasındaki su tüketiminin neredeyse %90’ını oluşturur. Temel senaryoya göre, veri merkezleri için çip üretimine bağlı su tüketiminin 2030’da 2023 seviyelerine kıyasla %50’den fazla artarak yaklaşık 70 milyar litreye ulaşacağı tahmin ediliyor. Bu artış, geleneksel sunuculara kıyasla daha fazla çip içeren hızlandırılmış (accelerated) sunucuların yaygınlaşmasından kaynaklanmaktadır.

Daha somut bir örnek vermek gerekirse, ABD’deki 100 MW’lık büyük ölçekli bir veri merkezinin günde ortalama yaklaşık 2 milyon litre su tükettiği tahmin edilmektedir. Bu rakam, yaklaşık 6.500 hanenin günlük su tüketimine eşdeğerdir. Hatta gündelik bir yapay zeka kullanımı bile su tüketimine neden olur; bir AI chatbot ile yapılan 20 ila 50 soruluk bir görüşme sırasında 500 ml'lik bir şişe suyun "içilebileceği" tahmin edilmektedir. ChatGPT gibi milyarlarca kullanıcısı olan sistemler göz önüne alındığında, bu birleşik su ayak izinin son derece büyük olduğu belirtilmektedir. 2021 yılında yalnızca ABD'deki veri merkezleri, yerinde soğutma için 12,7 milyar litre tatlı su tüketmiş olup, bunun yaklaşık %90'ı içme suyu niteliğindedir.

Veri Merkezlerinde Soğutma Stratejileri: Sıvı Soğutma Bir Yatırım Mı?​

Yapay zeka ve yüksek performanslı hesaplama (HPC) iş yüklerinin artmasıyla, geleneksel hava soğutma yöntemleri hem teknik hem de ekonomik olarak yetersiz kalmaktadır. Hava soğutma sistemleri yaklaşık 70kW/rack desteklerken, Nvidia'nın yeni nesil Blackwell tabanlı sistemleri 120kW üzeri kapasitelere ihtiyaç duymaktadır. Bu durum, daha önce niş bir teknoloji olarak görülen sıvı soğutmayı artık yalnızca bir mühendislik çözümü değil, aynı zamanda bir yatırım ve rekabet stratejisi haline getirmiştir.

Sıvı soğutmalı sunucu pazarının 2023'te 5 milyar dolardan 2027'de 35 milyar dolara çıkması beklenmektedir. KPMG analizleri, doğru tasarlanmış sıvı soğutma sistemlerinin toplam sahip olma maliyetinde (TCO) hava soğutmaya kıyasla eşdeğer hatta daha avantajlı olabileceğini göstermektedir. Sıvı soğutmanın sunduğu avantajlar arasında daha az enerjiyle daha yüksek soğutma verimi, daha yüksek ortam sıcaklıklarında çalışabilme imkânı ve küçülen fiziksel ayak izi sayesinde arsa ve inşaat maliyetlerinde tasarruf yer almaktadır. Özellikle yeşil alan (greenfield) projelerde, bina ayak izi %35–40 oranında azaltılabilir ve aynı fiziksel alanda iki kat IT yükü barındırılabilir. Ancak, bu sistemler mevcut altyapıda ciddi mekanik, elektriksel ve dijital kontrol dönüşümleri gerektirmektedir.

Yapay Zekanın Su Yönetimindeki Rolü: Sorundan Çözüme​

Yapay zekanın yüksek su tüketimi bir sorun teşkil etse de, teknolojinin kendisi su kıtlığı sorununa çözüm bulma potansiyeli taşımaktadır. Yapay zeka, gerçek zamanlı veriler ve öngörücü algoritmalar kullanarak soğutma gereksinimlerini dinamik şekilde uyarlayarak su kullanım verimliliğini optimize edebilir.

Tarım sektörü, yapay zeka destekli su yönetimi uygulamalarının en önemli alanlarından biridir. Devlet Su İşleri (DSİ) Genel Müdürlüğü, yapay zeka destekli sulama otomasyonu uygulamalarını ülke geneline yaymak için yoğun çaba sarf etmektedir. Adana, Afyonkarahisar ve Denizli'deki pilot projelerde yüzde 40'lara varan su tasarrufunun yanında önemli ölçüde verim artışı elde edilmiştir. Bu sistemler sayesinde, toprak nem sensörleri, hava durumu istasyonları ve bitki ölçüm cihazları gibi sensörlerden toplanan veriler işlenerek çiftçilere gerçek zamanlı sulama imkânı sunulmaktadır. Böylece bitkilerin ihtiyacına göre hassas sulama yapılarak gereksiz su kullanımı engellenir, su maliyetleri düşer ve yer altı su kaynakları korunur. Ayrıca enerji ve işçilik maliyetlerinden tasarruf sağlanır, bitki stresi azaltılır ve verim artırılır.

RePG Aqua sistemleri gibi yenilikçi çözümler de veri merkezlerinin soğutma ihtiyaçlarını karşılamak için su tüketimini minimize eden, enerji verimli ve çevre dostu yaklaşımlar sunmaktadır.

Sürdürülebilir Bir Yapay Zeka İçin Atılması Gereken Adımlar​

Yapay zeka teknolojilerinin yaygınlaşmasıyla birlikte ortaya çıkan çevresel etkileri yönetmek için küresel ve ulusal düzeyde adımlar atılmalıdır. Halihazırda dünya nüfusunun yaklaşık üçte ikisi her yıl en az bir ay ciddi su kıtlığı yaşamakta ve 2030 yılına kadar bu durumun daha da kötüleşmesi beklenmektedir.

Sürdürülebilir yapay zeka uygulamaları için başlıca öneriler şunlardır:

• Enerji Verimli Algoritmaların Geliştirilmesi: Teknoloji şirketleri, daha az enerji tüketen ve çevreye duyarlı algoritmalar geliştirmeye teşvik edilmelidir.
• Yenilenebilir Enerji Kullanımı: Veri merkezlerinin yenilenebilir enerji kaynaklarıyla çalıştırılması, karbon salımını azaltarak çevresel sürdürülebilirliğe önemli katkı sağlayacaktır. Güneş enerjisi ve rüzgâr enerjisi, fosil yakıtlara göre çok daha az su kullanır.
• Çevresel Etkilerin Şeffaf Raporlanması: Yapay zeka sistemleri geliştiren şirketler, çevresel etkileri konusunda periyodik raporlama yaparak şeffaflık sağlamalı ve bu veriler bağımsız denetim mekanizmaları tarafından değerlendirilmelidir.
• Standart Prosedürlerin Oluşturulması: Yapay zekanın çevresel etkisini değerlendirmek için tüm ülkelerde geçerli olacak standart prosedürlerin ve güvenilir veri altyapısının geliştirilmesi gerekmektedir.
• Kurumsal Düzenlemeler: Avrupa Birliği Yapay Zeka Yasası (AI Act) gibi düzenlemeler, yapay zeka sistemlerini risk temelli bir yaklaşımla ele alarak etik ve güvenlik standartlarını belirlemekte, şeffaflığı artırmayı hedeflemektedir. Türkiye'de de yapay zekaya özel düzenlemelerin getirilmesi, sektörel uygulamaların daha sağlıklı ilerlemesi açısından önem taşımaktadır.

Sonuç​

Yapay zeka, modern dünyayı şekillendiren güçlü bir araç olsa da, su ayak izi ve enerji tüketimi gibi çevresel maliyetleri göz ardı edilmemelidir. Veri merkezlerinin soğutma ihtiyaçları, çip üretimi ve dolaylı enerji kullanımı nedeniyle artan su talebi, küresel su kıtlığıyla mücadele eden bir gezegen için ciddi bir zorluk teşkil etmektedir. Ancak, aynı yapay zeka teknolojileri, akıllı su yönetimi ve tarımsal sulama otomasyonu gibi alanlarda su tasarrufu sağlama ve verimliliği artırma konusunda büyük bir potansiyele sahiptir.


Gelecekteki yapay zeka gelişimlerinin çevresel etkileri, toplumsal ve ekonomik kalkınma açısından kritik öneme sahiptir. Bu teknolojilerin doğal kaynakları daha verimli kullanmasını sağlayacak ve çevresel sorunları çözmek için araçlar sunacak şekilde, çevre dostu ve kaynakları verimli kullanan yapılarla geliştirilmesi elzemdir. Sürdürülebilir yapay zeka uygulamalarının teşvik edilmesi, yalnızca teknolojinin toplumsal faydalarını en üst düzeye çıkarmakla kalmayacak, aynı zamanda çevresel etkilerini asgariye indirerek ekolojik dengeyi koruma adına önemli bir adım olacaktır. Bu, sadece teknik bir geçiş değil, aynı zamanda dijital büyümenin anahtarı ve gelecek nesiller için yaşanabilir bir dünya inşa etme sorumluluğumuzun bir parçasıdır.