ऊर्जा और पर्यावरण में एआई
ऊर्जा और पर्यावरण में एआई स्थिरता को बढ़ावा दे रहा है, ऊर्जा दक्षता को अनुकूलित करके, उत्सर्जन को कम करके, और नवीकरणीय एकीकरण का समर्थन करके। स्मार्ट ग्रिड से लेकर जलवायु मॉडलिंग तक, एआई संसाधनों के प्रबंधन और ग्रह की सुरक्षा के तरीके को बदल रहा है।
एआई की वृद्धि ऊर्जा उद्योग और पर्यावरण विज्ञान दोनों को पुनः आकार दे रही है। ऊर्जा क्षेत्र में, मशीन लर्निंग का उपयोग नवीकरणीय ऊर्जा पूर्वानुमान से लेकर ग्रिड विश्वसनीयता तक सब कुछ अनुकूलित करने के लिए किया जा रहा है।
साथ ही, एआई को चलाने के लिए स्वयं काफी बिजली की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, डेटा सेंटर (जो एआई सेवाएं चलाते हैं) ने पहले ही 2024 में लगभग 415 TWh बिजली का उपभोग किया है – जो वैश्विक बिजली का लगभग 1.5% है – और यह 2030 तक दोगुना होने का अनुमान है।
ऊर्जा में एआई अनुप्रयोग
एआई पहले से ही यह बदल रहा है कि हम बिजली का उत्पादन, वितरण और उपभोग कैसे करते हैं। नवीकरणीय पूर्वानुमान से लेकर ग्रिड अनुकूलन तक, मशीन लर्निंग दुनिया भर में स्मार्ट और अधिक कुशल ऊर्जा प्रणालियों को सक्षम कर रहा है।
नवीकरणीय पूर्वानुमान
मशीन लर्निंग हवा और सौर उत्पादन के अल्पकालिक और मध्यमकालिक पूर्वानुमान को नाटकीय रूप से सुधारता है। विशाल मौसम विज्ञान और ग्रिड डेटा का विश्लेषण करके, एआई चर नवीकरणीय ऊर्जा को बिना ऊर्जा की बर्बादी के एकीकृत करना आसान बनाता है।
- सौर और पवन ऊर्जा के कटौती को कम करता है
- बेहतर ऊर्जा बाजार बोली
- अधिक कुशल उत्पादन प्रेषण
ग्रिड अनुकूलन
आधुनिक पावर ग्रिड जटिल होते हैं और अक्सर चरम मांगों से दबाव में रहते हैं। एआई स्वचालित रूप से दोषों का पता लगाने और प्रवाह प्रबंधन में मदद करता है।
- 30–50% तेज़ दोष पहचान
- 175 GW तक अतिरिक्त ट्रांसमिशन क्षमता
- स्मार्ट पीक शेविंग और लोड संतुलन
औद्योगिक दक्षता
एआई कारखानों, रिफाइनरियों, कार्यालयों और घरों में ऊर्जा उपयोग को सुव्यवस्थित करता है। उद्योग में, एआई डिजाइन को तेज करता है और प्रक्रियाओं को अनुकूलित करता है।
- मेक्सिको की वार्षिक खपत के बराबर संभावित बचत
- भवन बिजली में 300 TWh/वर्ष की कमी
- एचवीएसी और प्रकाश नियंत्रण का अनुकूलन
ऊर्जा भंडारण और बाजार
एआई मूल्य और मांग पैटर्न सीखता है ताकि सस्ती बिजली खरीद/भंडारण कर सके और मूल्यवान होने पर बेच सके, बैटरी सिस्टम और बाजार संचालन को अनुकूलित करता है।
- 5 गुना राजस्व वृद्धि (टेस्ला हॉर्न्सडेल परियोजना)
- रियल-टाइम बाजारों में मिलीसेकंड ट्रेडिंग
- उन्नत इंट्राडे मार्केट प्रबंधन
पूर्वानुमानित रखरखाव
ऊर्जा प्रवाह से परे, एआई पूर्वानुमानित रखरखाव में मदद करता है। टरबाइन, ट्रांसफॉर्मर और बॉयलर पर सेंसर एआई मॉडल को फीड करते हैं जो विफलताओं की भविष्यवाणी करते हैं।
- डाउनटाइम कम करता है और उपकरण जीवन बढ़ाता है
- तेल और गैस में रिसाव पहचानता है और पाइपलाइन स्वास्थ्य का अनुमान लगाता है
- अधिक अपटाइम के लिए पवन टरबाइन सेवा आवश्यकताओं का अनुमान
- सक्रिय रखरखाव के माध्यम से ऊर्जा की बर्बादी कम करता है
पर्यावरण संरक्षण में एआई
ऊर्जा के बाहर, एआई पर्यावरण और जलवायु विज्ञान के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है। यह बड़े डेटा सेट में पैटर्न और विसंगतियों को खोजने में उत्कृष्ट है, जिससे यह निगरानी, मॉडलिंग और प्रबंधन के लिए उपयोगी बनता है।
जलवायु मॉडलिंग
वन निगरानी
महासागर सफाई
सटीक कृषि
आपदा प्रतिक्रिया
जैव विविधता संरक्षण
वैश्विक डेटा के साथ एआई को जोड़ना बेहतर निर्णय लेने को सशक्त बना सकता है – उदाहरण के लिए गंभीर मौसम और समुद्र स्तर वृद्धि के लिए प्रारंभिक चेतावनी प्रणाली बनाकर तीन अरब से अधिक कमजोर लोगों की सुरक्षा।
— यूनेस्को AI फॉर द प्लैनेट इनिशिएटिव
चुनौतियां और नैतिक विचार
अपनी संभावनाओं के बावजूद, एआई ऊर्जा उपयोग और पर्यावरण के लिए महत्वपूर्ण चुनौतियां भी उत्पन्न करता है। इन चिंताओं को समझना और संबोधित करना आवश्यक है ताकि एआई स्थिरता के लिए एक सकारात्मक शक्ति बने।
ऊर्जा और कार्बन पदचिह्न
एआई मॉडल का प्रशिक्षण और संचालन – विशेष रूप से बड़े भाषा मॉडल (LLMs) – बहुत बिजली की खपत करता है। IEA चेतावनी देता है कि डेटा सेंटर सबसे तेजी से बढ़ने वाले बिजली उपभोक्ता हैं।
- जनरेटिव एआई एक छोटे देश के बराबर बिजली खींचता है
- एक एआई प्रॉम्प्ट सेवा करने में लगभग 0.34 Wh उपयोग होता है
- वैश्विक स्तर पर प्रति वर्ष 300 GWh से अधिक (लगभग 3 मिलियन लोगों की खपत के बराबर)
- यदि बाधाओं को दूर किया जाए तो एआई का लाभ इसके पदचिह्न से कहीं अधिक हो सकता है
संसाधन खपत
डेटा सेंटर का निर्माण और ठंडा करना कच्चे माल और पानी की मांग करता है। एआई का समर्थन करने वाला भौतिक अवसंरचना बिजली खपत से परे महत्वपूर्ण पर्यावरणीय प्रभाव रखता है।
हार्डवेयर उत्पादन
- प्रति कंप्यूटर सैकड़ों किलोग्राम खनिज
- गैलियम जैसे दुर्लभ तत्व (99% चीन में परिष्कृत)
- बढ़ती इलेक्ट्रॉनिक कचरा चिंताएं
- खनन के पर्यावरणीय प्रभाव
कूलिंग सिस्टम
- डेटा सेंटर कूलिंग के लिए विशाल जल मात्रा
- एआई-संबंधित कूलिंग डेनमार्क के राष्ट्रीय जल उपयोग का 6 गुना हो सकता है
- स्थानीय जल संसाधनों पर दबाव
- सतत कूलिंग विकल्पों की आवश्यकता
समानता और शासन मुद्दे
कार्बन से परे, एआई सामाजिक जोखिम भी लेकर आता है। ऊर्जा और पर्यावरण में स्वचालित निर्णय लेना निष्पक्ष और पारदर्शी होना चाहिए।
डिजिटल विभाजन
नैतिक चिंताएं
सहयोगात्मक ढांचे और नियम आवश्यक होंगे ताकि एआई उपकरण वास्तव में स्थिरता लक्ष्यों की सेवा करें बिना अनपेक्षित नुकसान के।
— यूनेस्को एआई एथिक्स सिफारिश, 2021
वैश्विक पहल और भविष्य की दृष्टि
सरकारें और अंतरराष्ट्रीय निकाय ऊर्जा और पर्यावरण की चुनौतियों को संबोधित करने में एआई की भूमिका को पहचान रहे हैं। लाभ अधिकतम करने और जोखिम कम करने के लिए समन्वित प्रयास उभर रहे हैं।
यू.एस. ऊर्जा विभाग
एआई के साथ ग्रिड को आधुनिक बनाने के लिए कार्यक्रम शुरू किए, ग्रिड योजना, अनुमति और लचीलापन में अनुप्रयोगों को उजागर किया। यहां तक कि संघीय समीक्षाओं में मदद के लिए LLMs की कल्पना भी की गई है।
अंतरराष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी
नीतिनिर्माताओं को ऊर्जा प्रणालियों में एआई को एकीकृत करने और इसके पर्यावरणीय पदचिह्न का प्रबंधन करने के लिए मार्गदर्शन देने के लिए वैश्विक विश्लेषण ("Energy and AI", 2025) प्रकाशित किया।
यूनेस्को AI फॉर द प्लैनेट
UNDP, तकनीकी साझेदारों और NGOs के साथ गठबंधन जलवायु परिवर्तन के लिए एआई समाधानों को प्राथमिकता देने और स्केल करने का प्रयास करता है, नवाचारों को वित्तपोषण और हितधारकों से जोड़ता है।
आगे का रास्ता
आगे देखते हुए, एआई का प्रभाव केवल बढ़ेगा। छोटे, अधिक कुशल मॉडल जैसे उन्नतियां एआई के पदचिह्न को नाटकीय रूप से कम कर सकती हैं। साथ ही, एआई-चालित ऊर्जा समाधान (जैसे स्मार्ट नवीकरणीय ग्रिड और अनुकूल जलवायु पूर्वानुमान) जलवायु संकट से निपटने के उपकरण प्रदान करते हैं।
अनुसंधान एवं विकास निवेश
कुशल एआई मॉडल और सतत कंप्यूटिंग में निरंतर अनुसंधान
डेटा साझाकरण
सीमाओं और क्षेत्रों के पार खुला डेटा सहयोग
नीति ढांचा
नवाचार और स्थिरता के बीच संतुलन बनाने वाली जिम्मेदार नीतियां
निष्कर्ष
एआई ऊर्जा प्रणालियों और पर्यावरण विज्ञान में क्रांति ला रहा है, बेहतर दक्षता और नए अंतर्दृष्टि प्रदान कर रहा है। हालांकि, इसकी तेज़ वृद्धि ऊर्जा और संसाधनों की खपत भी करती है, जिससे स्थिरता संबंधी चिंताएं उत्पन्न होती हैं।
एआई की पर्यावरणीय लागत
- बढ़ती बिजली खपत
- महत्वपूर्ण संसाधन आवश्यकताएं
- ठंडा करने के लिए पानी का उपयोग
- संभावित रिबाउंड प्रभाव
एआई की स्थिरता क्षमता
- 5% संभावित CO₂ कमी
- नवीकरणीय एकीकरण का अनुकूलन
- सुधारित जलवायु मॉडलिंग
- बेहतर संसाधन प्रबंधन
शुद्ध प्रभाव एआई की मांगों और इसकी संभावनाओं दोनों के प्रबंधन पर निर्भर करेगा: उत्सर्जन को कम करने और पारिस्थितिकी तंत्र की रक्षा के लिए एआई को लागू करना, जबकि एआई के अपने पर्यावरणीय पदचिह्न को न्यूनतम करना।
