人工智能加速渗透日常生活，AI电子废弃物激增成环境新挑战

联合国机构今年发布的《全球电子垃圾监测2024》报告显示，2022年全球电子垃圾产量将比2010年增加82%，达到创纪录的6200万吨，相当于每年780万吨。每年世界上的人。公斤电子垃圾。在电子垃圾快速增长的背景下，如何解决AI电子垃圾问题正成为“必须回答”的问题。

实施量化评估

生成式人工智能是典型的资源密集型产业，其技术开发和应用很大程度上依赖于底层硬件规模的扩张。随着AI应用的日益普及，对算力的需求不断增加。相关算力中心的硬件架构变得更加复杂，重量也不断增加。

NVIDIA创始人兼CEO黄仁勋曾表示，一台EFLOPS（每秒百万亿次浮点运算）级别的机器由60万个零件组成，重1.36吨。

业内专家认为，算力中心服务器集群中通常包含的各种高性能计算硬件，如GPU（图形处理单元）、内存模块、存储设备等，寿命一般在3年左右。当使用寿命结束时，将会产生大量的电子垃圾。

王鹏长期从事物质循环数字智能工程和基于人工智能的风险管控研究。在他看来，虽然很难准确预测生成式AI未来的服务覆盖范围，但无论什么情况，都应该为AI可能产生的电子垃圾问题做好准备。

王鹏介绍，为了科学有效地量化评估生成式AI的计算硬件需求和电子垃圾产生量，团队构建了一种名为“算力物质流”的新方法。该方法将通用AI应用服务和底层硬件分解分析为“需求-算法-算力-硬件”四个层次。首先，需要计算生成式AI收到的服务需求；然后，通过分析这些需求与不同算法之间的对应关系，确定生成式AI所需的计算能力；最后，推导出所需的GPU硬件数量及其关联的相关硬件的要求。

研究结果表明，在最激进的发展模式下，2023年至2030年生成式人工智能产生的电子垃圾累计量可能达到500万吨。预计产生的电子垃圾包括150万吨印刷电路板和50万吨服务器电池。它们可能含有铅和铬等有害物质，如果处理不当，可能会造成严重的环境危害。即使按照最保守的发展模式，同期产生的电子垃圾量也将达到120万吨。

“变废为宝”是个难题

电子垃圾问题已成为当今世界紧迫的环境问题。

《全球电子垃圾监测2024》报告显示，电子垃圾产生量增速远高于回收量增速。 2022年产生的6200万吨电子垃圾中，将有3100万吨金属、1700万吨塑料、1400万吨其他材料（矿物、玻璃、复合材料等），其中较少超过1/4的将被妥善处理 收集和回收。此外，针对关键原材料回收技术的专利申请数量并未大幅增加。

“变废为宝”的难点在哪里？

首先是处理难度。 《2024年全球电子垃圾监测》报告显示，2022年全球产生的电子垃圾中所含金属的经济价值估计为910亿美元。有价值的二次原材料是铜（190 亿美元）、金（150 亿美元）和铁（160 亿美元）。然而，目前的电子废物管理仅产生价值 280 亿美元的二次原材料，其中大部分损失是由于焚烧、填埋或处置不当造成的。

第二个问题是成本。在电子垃圾回收过程中，需要投入大量的人力、物力、财力进行收集、运输、拆解和处理。同时，由于电子垃圾来源分散，回收难度大，导致回收效率低下，成本进一步增加。 《全球电子垃圾监测2024》报告显示，2022年，全球电子垃圾管理的经济效益为510亿美元，而成本为880亿美元，相当于整体经济损失370亿美元。

确保可持续发展

面对本已严峻的电子垃圾挑战，如何避免人工智能产生的电子垃圾加剧这一问题？

王鹏等人的研究。对此提出了建议。 “我们在进行预防性或前瞻性研究时遵循的基本原则是，我们越早理解并采取行动，收益就越大。”王鹏介绍，团队有针对性地提出了循环经济战略，旨在通过减少、再利用、修复和回收数据中心废弃设备来减少电子垃圾的产生。

王鹏分析，就单个产品而言，如果能够以更少的硬件资源消耗实现更高的性能，其产生的电子垃圾相对量就会减少，但由于设计的复杂性等原因，其产生的电子垃圾相对会减少。处置也会相应困难。增加。而且，考虑到性能提升将带来总消耗的快速增长和“反弹效应”，电子垃圾的数量和处理难度仍将随着硬件性能的提升而同步增加。因此，电子废弃物的终端处置和回收利用是循环经济中不可忽视的环节。这些废弃物蕴藏着丰富的高价值金属资源，但也含有多种有害物质。制造商需要确保所有材料都得到妥善处理，以避免二次污染问题。

王鹏认为，除了在硬件上做文章外，在算法开发阶段还应该适当降低模型的计算能力要求。 “相关措施越接近源头，效果就越显着。在算法层面进行优化，不仅可以降低能耗和成本，还能带来巨大的综合效益。”王鹏说道。

我国高度重视废弃电器电子产品的回收处理。近年来，在废弃电器电子产品法制建设、全链条管理和企业环境监管等方面开展了大量工作。在不久前生态环境部召开的例行新闻发布会上，生态环境部固废和化学品司司长郭宜军表示，截至今年9月底，正式处理的有95件。全国企业回收处理废旧电器近7600万台（套），产生废塑料约37万吨，废铜、铁、铝及其合金约52万吨，全部被下游企业回收。各类拆解加工产生的危险废物等环境风险物质得到规范利用和处置，废旧电器国家规范回收利用情况不断改善。

王鹏建议，针对人工智能电子垃圾问题，相关部门应出台相关政策，企业应尽快采取行动，确保人工智能发展更加负责任和可持续。 （记者杜鹏）