Mặt tối của AI: "Núi" rác thải điện tử từ những GPU chưa kịp cũ

Ngoại ô Nairobi - thủ đô của Kenya, bãi rác Dandora rộng hơn 16 ha từ lâu đã là biểu tượng của khủng hoảng rác thải điện tử toàn cầu, tiếp nhận hàng nghìn tấn thiết bị bị loại bỏ mỗi năm.

Khi AI thúc đẩy các trung tâm dữ liệu liên tục thay chip và máy chủ, Dandora đứng trước nguy cơ gánh thêm một làn sóng rác mới.

Tại đây, người nhặt rác - trong đó có cả trẻ em không có găng tay hay khẩu trang, tháo dỡ bo mạch và đốt dây cáp để thu hồi kim loại quý.

Họ phơi nhiễm trực tiếp với chì, thủy ngân, cadimi, thạch tín, đối mặt với nguy cơ mắc các bệnh hô hấp, hen suyễn, ung thư, sẩy thai và tổn thương thần kinh.

Không chỉ đe dọa con người, rác điện tử xử lý sai cách còn ngấm vào đất, nguồn nước và chuỗi thực phẩm, để lại hậu quả kéo dài nhiều năm.

Sự bùng nổ AI đang tạo ra khủng hoảng rác thải điện tử

Dandora không phải là trường hợp cá biệt trong kỷ nguyên công nghệ. Khi cuộc đua trí tuệ nhân tạo (AI) bước vào giai đoạn tăng tốc, các chuyên gia cảnh báo lượng rác thải điện tử (e-waste) từ hạ tầng phục vụ AI cũng đang tăng với tốc độ chưa từng có.

Theo ước tính của các nhà nghiên cứu dựa trên dữ liệu thu thập từ các trung tâm dữ liệu lớn trên toàn cầu, việc thay thế và thải bỏ phần cứng tại các trung tâm dữ liệu AI - bao gồm chip, máy chủ, thiết bị mạng, thiết bị lưu trữ và cáp kết nối - có thể tạo ra khoảng 2,5 triệu tấn rác thải điện tử mỗi năm, tương đương khối lượng của 250 tháp Eiffel.

Con số này chỉ là một phần trong cuộc khủng hoảng rác thải điện tử toàn cầu. Các dự báo cho thấy đến năm 2030, thế giới có thể phát sinh khoảng 82 triệu tấn rác thải điện tử mỗi năm, trong đó sự phát triển bùng nổ của AI được xem là một trong những yếu tố thúc đẩy xu hướng này.

Nguyên nhân chủ yếu xuất phát từ sự phát triển của các mô hình AI tạo sinh (Generative AI). Những hệ thống này đòi hỏi năng lực tính toán ngày càng lớn, buộc các doanh nghiệp liên tục nâng cấp hạ tầng để đáp ứng yêu cầu xử lý. Hệ quả là chip AI, máy chủ, thiết bị mạng và các linh kiện liên quan bị thay thế với tốc độ nhanh hơn trước, dù nhiều thiết bị vẫn chưa hết vòng đời sử dụng.

Nguồn phát sinh rác thải lớn nhất là các trung tâm dữ liệu quy mô siêu lớn (hyperscale data centers), nơi có ít nhất 5.000 máy chủ cùng hạ tầng phần cứng trải rộng trên diện tích hàng triệu mét vuông.

Mặc dù nhiều tập đoàn công nghệ như Microsoft và Google đang theo đuổi mô hình kinh tế tuần hoàn (circular economy) nhằm tái sử dụng và tái chế linh kiện, việc tiêu hủy vật lý các thiết bị lưu trữ để bảo đảm an toàn dữ liệu vẫn tạo ra những thách thức đáng kể. Nếu không được xử lý đúng quy trình, các linh kiện này có thể phát tán những kim loại độc hại như chì, thủy ngân và cadimi ra môi trường.

Kim loại độc hại trong rác thải AI đe dọa môi trường và sức khỏe con người

Các linh kiện điện tử cũ chứa nhiều kim loại nặng và hóa chất độc hại như thủy ngân, chì, cadimi và thạch tín (arsenic). Khi bị thải bỏ hoặc xử lý không đúng cách, các chất này có thể ngấm vào nguồn nước, đất, hệ sinh thái và chuỗi thực phẩm. Tác động của chúng không chỉ giới hạn tại nơi tập kết rác mà còn có thể lan truyền qua không khí và môi trường xung quanh.

Những người tiếp xúc trực tiếp với rác thải điện tử, đặc biệt là lực lượng nhặt rác tại các bãi tập kết, là nhóm chịu ảnh hưởng nặng nề nhất. Việc thường xuyên tiếp xúc với các chất độc hại có thể làm gia tăng nguy cơ mắc các bệnh về đường hô hấp, hen suyễn, ung thư, thậm chí gây sẩy thai.

Trẻ em sinh sống hoặc lao động gần các bãi rác điện tử cũng đối mặt với nguy cơ đặc biệt nghiêm trọng. Theo các nghiên cứu, việc phơi nhiễm kéo dài với các độc tố trong rác thải điện tử có thể gây tổn thương thần kinh và ảnh hưởng đến quá trình phát triển.

Quá trình xử lý rác thải điện tử cũng tiềm ẩn nhiều rủi ro. Khi các thiết bị lưu trữ dữ liệu bị tiêu hủy vật lý, chẳng hạn như băm nhỏ để bảo đảm an toàn thông tin, chúng có thể phát tán tới 1.000 loại hóa chất khác nhau vào không khí nếu không được xử lý theo đúng quy chuẩn.

Tại nhiều bãi rác tự phát, việc thu hồi kim loại quý vẫn được thực hiện hoàn toàn thủ công. Người lao động phải đốt lớp vỏ cao su của dây điện hoặc tháo dỡ bảng mạch bằng tay để lấy đồng, nhôm và các vật liệu có giá trị, trong khi hầu như không có bất kỳ trang bị bảo hộ nào. Điều này khiến họ phải tiếp xúc trực tiếp với các hóa chất độc hại trong điều kiện làm việc hết sức nguy hiểm.

Các chuyên gia cảnh báo, nếu không có những biện pháp can thiệp hiệu quả và thúc đẩy các mô hình như kinh tế tuần hoàn, rác thải điện tử từ AI sẽ không còn là vấn đề của riêng các bãi rác hay một số quốc gia, mà có nguy cơ trở thành một thách thức môi trường mang tính toàn cầu. 

Kinh tế tuần hoàn: Lời giải cho bài toán rác thải điện tử từ AI?

Trước áp lực ngày càng lớn từ rác thải điện tử, nhiều tập đoàn công nghệ đang chuyển sang theo đuổi mô hình kinh tế tuần hoàn (circular economy) với mục tiêu kéo dài vòng đời phần cứng, giảm lượng thiết bị bị thải bỏ và tối đa hóa việc thu hồi vật liệu.

Một trong những giải pháp quan trọng là tái sử dụng và tân trang thiết bị. Thay vì loại bỏ hoàn toàn các máy chủ hoặc phần cứng đã ngừng hoạt động, doanh nghiệp có thể tân trang để tiếp tục sử dụng nội bộ, bán lại cho bên thứ ba hoặc quyên góp. 

Đối với các bộ xử lý đồ họa (GPU), những thiết bị không còn đáp ứng yêu cầu của các mô hình AI mới vẫn có thể được tận dụng làm linh kiện dự phòng hoặc vận hành các mô hình AI thế hệ cũ, vốn yêu cầu năng lực tính toán thấp hơn.

Song song với đó, nhiều doanh nghiệp đầu tư xây dựng các cơ sở chuyên biệt để xử lý phần cứng sau khi hết vòng đời khai thác. Microsoft đã triển khai các Trung tâm Tuần hoàn ngay tại các trung tâm dữ liệu nhằm tháo dỡ máy chủ và thiết bị lỗi thời, đồng thời thu hồi các vật liệu có giá trị để đưa trở lại chuỗi sản xuất.

Trong khi đó, Google phát triển mô hình chuỗi cung ứng ngược nhằm thu hồi, tái sử dụng hoặc bán lại các linh kiện phần cứng. Theo báo cáo của công ty, riêng trong năm 2024, Google đã thu hồi khoảng 8,8 triệu linh kiện phần cứng để đưa trở lại chuỗi giá trị.

Ở khâu xử lý, các doanh nghiệp cũng bắt đầu ứng dụng công nghệ tự động hóa. Điển hình, Molg đang phát triển các "vi nhà máy" robot có thể lắp đặt ngay tại trung tâm dữ liệu để tự động tháo dỡ máy chủ, máy tính và nhiều thiết bị điện tử khác, giúp nâng cao hiệu quả thu hồi linh kiện và vật liệu.

Ngoài việc tái chế phần cứng, giới nghiên cứu cũng kỳ vọng các giải pháp phần mềm sẽ góp phần kéo dài tuổi thọ thiết bị. Việc triển khai các mô hình ngôn ngữ nhỏ hơn hoặc áp dụng phương pháp học tập tiết kiệm có thể giúp tận dụng các GPU hiện có lâu hơn, qua đó giảm nhu cầu thay thế phần cứng liên tục.

Mục tiêu cốt lõi của mô hình kinh tế tuần hoàn là thay đổi cách tiếp cận trong phát triển AI, từ ưu tiên tốc độ và quy mô sang xây dựng một hệ sinh thái bền vững hơn, nơi mọi giai đoạn trong vòng đời của phần cứng đều được tính toán nhằm giảm thiểu tác động đến môi trường.

Tuy nhiên, các chuyên gia cũng cho rằng mô hình này chỉ có thể phát huy hiệu quả khi quá trình chuyển đổi diễn ra một cách toàn diện. Điều đó đồng nghĩa với việc những người trực tiếp xử lý rác thải điện tử, như lực lượng nhặt rác tại các bãi tập kết, cần được tham gia vào quá trình xây dựng chính sách để bảo đảm một "sự chuyển đổi công bằng" (just transition), thay vì tiếp tục là nhóm phải gánh chịu phần lớn hệ lụy từ sự phát triển của ngành công nghệ.

Liên Hợp Quốc thúc đẩy AI phát triển song hành với môi trường

Trước những cảnh báo ngày càng gia tăng về rác thải điện tử từ AI, Liên Hợp Quốc đang từng bước xây dựng các chính sách nhằm hướng ngành công nghiệp này phát triển theo hướng bền vững, thông qua các nghị quyết, nghiên cứu và đánh giá toàn bộ vòng đời của phần cứng AI.

Một dấu mốc quan trọng là thông qua nghị quyết do Kenya đề xuất, chính thức ghi nhận những cơ hội mà AI mang lại, đồng thời nhấn mạnh yêu cầu phát triển và triển khai công nghệ này theo hướng bền vững, giảm thiểu tác động đến môi trường.

Ngoài ra nghị quyết cũng yêu cầu các quốc gia thành viên và các bên liên quan minh bạch dữ liệu về môi trường. Việc công khai các số liệu này được kỳ vọng sẽ tạo cơ sở để các nhà khoa học và tổ chức nghiên cứu đánh giá đầy đủ hơn những tác động cũng như các rủi ro môi trường mà AI có thể gây ra.

AI đang mở ra một kỷ nguyên mới của năng suất và đổi mới, nhưng cũng đặt nhân loại trước một câu hỏi chưa từng có: Mỗi mô hình thông minh hơn sẽ phải đánh đổi bằng bao nhiêu tài nguyên và bao nhiêu tấn rác thải điện tử?

Trong nhiều năm, thế giới quen nói về tốc độ xử lý, số lượng tham số hay sức mạnh của những con chip AI mới nhất. Thế nhưng, phía sau mỗi bước tiến công nghệ là hàng nghìn máy chủ bị thay thế, hàng triệu linh kiện bước vào cuối vòng đời và những bãi rác như Dandora tiếp tục phình to

Từ khuôn viên ngôi trường nhỏ ở khu ổ chuột Korogocho, Cha Maurizio Binaghi ngày nào cũng nhìn thấy những cột khói đen bốc lên từ bãi rác Dandora - một trong những bãi rác không được kiểm soát lớn nhất châu Phi.

"Người ta không sống ở đây, họ chỉ đang cố gắng tồn tại thôi", ông nói.

Korogocho, theo tiếng Kiswahili có nghĩa là "chen chúc, vai kề vai", là nơi có khoảng 150.000-200.000 người sinh sống trên diện tích chưa đầy 1,5 km². Cái nghèo, tội phạm, bạo lực, dịch bệnh và mùi hôi từ bãi rác đã trở thành một phần của cuộc sống nơi đây. Với nhiều cư dân, điều đáng sợ không còn là cái chết, mà là cách nó sẽ đến.

"Chúng tôi không biết mình sẽ chết khi nào, nhưng biết mình sẽ chết vì điều gì", Cha Binaghi kể lại lời những người sống cạnh Dandora.

Đó không chỉ là câu chuyện của một bãi rác ở Kenya. Trong kỷ nguyên AI, khi hàng triệu con chip và máy chủ liên tục bị thay thế để phục vụ cuộc đua công nghệ, Dandora đang trở thành lời cảnh báo về cái giá môi trường mà thế giới có thể phải trả nếu rác thải điện tử tiếp tục bị xem là mặt trái tất yếu của đổi mới.

Cuối cùng, nếu cuộc đua AI chỉ được đo bằng hiệu năng mà thiếu những tiêu chuẩn về tái sử dụng, tái chế và minh bạch môi trường, "chi phí vô hình" của trí tuệ nhân tạo sẽ ngày càng lớn. Khi đó, cuộc đua công nghệ không còn việc khiến AI thông minh hơn; tối ưu hơn, mà còn là làm thế nào để AI phát triển nhưng không để lại cho tương lai một "di sản" rác thải khổng lồ với một thế hệ yếu ớt, bệnh tật.

Link nội dung: https://congdankhuyenhoc.vn/mat-toi-cua-ai-nui-rac-thai-dien-tu-tu-nhung-gpu-chua-kip-cu-179260727190156874.htm