近年來,，人工智能（AI）加速滲透到日常生活的方方面面。為人們生活帶來便利的同時(shí),，AI可能造成的環(huán)境問題也不容忽視,。中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所研究員汪鵬等研究人員的一項(xiàng)研究測(cè)算顯示,，2020年至2030年，生成式AI帶來的電子廢棄物可能激增近1000倍,。相關(guān)研究成果日前在線發(fā)表于《自然·計(jì)算科學(xué)》,。

聯(lián)合國機(jī)構(gòu)今年發(fā)布的《2024年全球電子垃圾監(jiān)測(cè)》報(bào)告顯示，2022年全球電子垃圾的產(chǎn)生量相比2010年增長了82%,，達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的6200萬噸,，相當(dāng)于全球每人每年產(chǎn)生了7.8公斤電子垃圾。在電子垃圾急劇增長的背景下,，如何解決AI電子廢棄物問題正在成為一道“必答題”,。

實(shí)現(xiàn)量化評(píng)估

生成式AI是典型的資源密集型產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)發(fā)展,、應(yīng)用十分依賴于底層硬件規(guī)模的擴(kuò)大,。隨著AI應(yīng)用的日益普及，算力需求不斷增加,，相關(guān)算力中心硬件架構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜,，其重量也不斷增加。

英偉達(dá)創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官黃仁勛曾說過,，一臺(tái)EFLOPS（每秒百億億次浮點(diǎn)運(yùn)算）級(jí)的機(jī)器由60萬個(gè)零件組成,，重達(dá)1.36噸。

業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,，算力中心的服務(wù)器機(jī)群中通常包含的多種高性能計(jì)算硬件,，如GPU（圖形處理器）、內(nèi)存模塊,、存儲(chǔ)設(shè)備等,，壽命普遍在3年左右，當(dāng)壽命結(jié)束后,，將產(chǎn)生大量電子廢棄物,。

汪鵬長期從事基于AI的物質(zhì)循環(huán)數(shù)智工程及風(fēng)險(xiǎn)管控研究。在他看來,，雖然生成式AI未來的服務(wù)覆蓋率目前尚難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè),，但無論哪種情形，對(duì)AI可能產(chǎn)生的電子垃圾問題都應(yīng)未雨綢繆,。

汪鵬介紹,，為科學(xué)有效地量化評(píng)估生成式AI的算力硬件需求及其產(chǎn)生的電子垃圾數(shù)量，團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了名為“算力物質(zhì)流”的新方法,。這一方法將通用AI的應(yīng)用服務(wù)與底層硬件進(jìn)行解離分析,，拆分為“需求—算法—算力—硬件”四個(gè)層次。首先,，要計(jì)算出生成式AI接收到的服務(wù)需求,；接著,，通過分析這些需求與不同算法之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定生成式AI所需算力大??；最后，推導(dǎo)出所需的GPU硬件數(shù)量及其附屬相關(guān)硬件的需求,。

研究結(jié)果顯示,，在最激進(jìn)的發(fā)展模式下，生成式AI在2023年至2030年產(chǎn)生的電子垃圾累積量或?qū)⑦_(dá)500萬噸,。預(yù)計(jì)產(chǎn)生的電子垃圾包含150萬噸印刷電路板和50萬噸服務(wù)器電池,。它們可能含有鉛和鉻等有害材料，若處置不當(dāng)將帶來嚴(yán)重環(huán)境危害,。即使在最保守的發(fā)展模式下,，同一時(shí)間段產(chǎn)生的電子垃圾量也將達(dá)到120萬噸。

“變廢為寶”是難題

電子垃圾問題已成為當(dāng)今世界一個(gè)緊迫的環(huán)境問題,。

《2024年全球電子垃圾監(jiān)測(cè)》報(bào)告顯示,，電子垃圾產(chǎn)生量增速遠(yuǎn)高于回收量增速。在2022年產(chǎn)生的6200萬噸電子垃圾中,，含有3100萬噸金屬,、1700萬噸塑料和1400萬噸其他材料（礦物、玻璃,、復(fù)合材料等）,，其中僅有不到1/4的材料被妥善收集并回收利用。此外,，針對(duì)關(guān)鍵原材料回收技術(shù)的專利申請(qǐng)數(shù)量尚未顯著增加,。

電子垃圾“變廢為寶”，難在哪,？

首先是處理難度,。《2024年全球電子垃圾監(jiān)測(cè)》報(bào)告顯示,，2022年全球產(chǎn)生的電子垃圾中所含金屬的經(jīng)濟(jì)價(jià)值估計(jì)為910億美元。有價(jià)值的二次原材料是銅（190億美元）,、黃金（150億美元）和鐵（160億美元）,。然而，目前電子垃圾管理僅產(chǎn)生了價(jià)值280億美元的二次原材料,，其中大部分損失是由于焚燒,、填埋或不合理處置造成的。

其次是成本問題,。在回收電子垃圾過程中,，需要投入大量的人力,、物力和財(cái)力進(jìn)行收集、運(yùn)輸,、拆解和處理,。同時(shí)，由于電子垃圾的來源分散,，回收難度大,，導(dǎo)致回收效率低下，進(jìn)一步增加了成本,?！?024年全球電子垃圾監(jiān)測(cè)》報(bào)告顯示，2022年,，全球電子垃圾管理的經(jīng)濟(jì)效益為510億美元,，而成本為880億美元，相當(dāng)于整體經(jīng)濟(jì)損失370億美元,。

確?？沙掷m(xù)發(fā)展

面對(duì)已然十分嚴(yán)峻的電子垃圾挑戰(zhàn)，如何避免AI產(chǎn)生的電子廢棄物加劇這一問題,？

我國高度重視廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理,，近年來在廢棄電器電子產(chǎn)品法規(guī)體系、全鏈條管理和企業(yè)環(huán)境監(jiān)管方面開展了大量工作,。在生態(tài)環(huán)境部前不久召開的例行新聞發(fā)布會(huì)上,，生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學(xué)品司司長郭伊均介紹，截至今年9月底,，全國95家正規(guī)處理企業(yè)共回收處理廢電器近7600萬臺(tái)（套）,，產(chǎn)出約37萬噸廢塑料、52萬噸廢銅鐵鋁及其合金等,，均進(jìn)入下游企業(yè)再生利用,。各類拆解處理產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物與其他環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)均得到規(guī)范利用處置，全國廢電器規(guī)范回收利用態(tài)勢(shì)持續(xù)回升向好,。

汪鵬建議,，針對(duì)AI電子垃圾問題，相關(guān)部門應(yīng)出臺(tái)相關(guān)政策,，企業(yè)應(yīng)盡快采取行動(dòng),，確保AI發(fā)展更加負(fù)責(zé)任、可持續(xù),。

都芃