人工知能の成長は、エネルギー連関の管理にかかっている。エネルギー連関とは、AIによるエネルギー、水、重要鉱物への需要と、それらに依存するシステムとの相互作用を指す。
エネルギー連関の課題に対して包括的かつ統合的な戦略を採用すれば、AIが自らの資源需要によって行き詰まること、また社会的な操業許可を失うことを防げる。
今行動すれば、AIはその変革的な可能性を発揮し、レジリエントで純便益をもたらす成長を実現して、ビジネスと社会の双方を強化できる。
人工知能（AI）は前例のない速度で進化しており、各産業において生産性、自動化、意思決定の飛躍的進歩を牽引するとともに、経済と社会の在り方も再構築している。
世界のAI支出は、2025年に1.5兆ドルに達する見込みである、そして2026年までに2兆ドルを超えると予測されており、高性能チップ、データセンター、広範な応用分野での需要を押し上げている。
この成長の中核にあるのが、AIとエネルギーの連関である。これは、AIによる電力、水、重要素材の消費と、それらに依存する生態系および地域社会との複雑な相互関係を指す。
一つの領域での圧力は、他の領域へと波及していく。AIファクトリーやデータセンターの大規模な拡大は電力需要の急増を招き、エネルギー供給とインフラに負荷をかけるとともに、排出量の増加を加速させる。冷却のために転用される水は、農業や家庭が利用できる量を減らす。鉱物採掘は地域社会を立ち退かせ、生物多様性を劣化させる。これらの課題は、直接的な消費、間接的または二次的な影響、そしてAIとエネルギーの連関全体にわたる相互に関連した資源利用を考慮すると、さらに深刻化する。
AIとエネルギーの連関を構成する四つの要素
1. エネルギー：極めて目に見えやすいボトルネック
2030年までに、データセンターの電力消費量は945 TWhに達すると予測されており、ドイツとフランスの現在の合計使用量を上回り、また2024年の2倍を超える415TWhを記録する（2024年）。2030年までに、AIだけで電力需要の増加分の20％超を占める可能性があり、化石燃料は依然として新規需要の約40％を供給し続けると見込まれる。継続性、エネルギー安全保障、コスト、炭素リスクへの影響を抑えるには、再生可能エネルギーの統合が不可欠である。
エネルギーは、発電に不可欠な水と切り離せず、また精製が資源の負荷を強める素材とも不可分である。エネルギー需要の増大はインフレを招き、日常生活を混乱させ、社会的・環境的リスクを高める。こうした相互依存関係は、統合的な資源戦略の緊急の必要性を浮き彫りにしている。より深いシステム的視点については、世界経済フォーラムの「人工知能のエネルギー・パラドックス：課題と機会のバランス」を参照されたい。
2. 水：見過ごされがちなAI成長の制約要因
AIデータセンターは冷却のために大量の水を消費している。2030年までに、世界のデータセンターによる水使用量は1日あたり4億で5,000万ガロンに達すると予測されており、これは約500万人の1日の使用量に相当する。2022年の2億9,200万ガロンから増加する見通しである。米国のデータセンターの3分の2が水ストレスの高い地域に立地していることから、座礁資産、規制当局による取り締まり、評判の毀損に関するリスクが高まっている。
水は発電やチップ製造においても消費される。大規模になると、AIの水の使用量は農業、都市、産業の需要と直接競合しかねず、持続可能なAIの成長において水が戦略的な制約となる。
3. 重要鉱物：サプライチェーンと地政学的脆弱性
AIインフラは、鉄鋼、アルミニウム、シリコンから、リチウム、コバルト、ニッケル、銅、希土類に至るまで、極めて多様な素材に依存している。これらの生産には多大なエネルギーと水を要し、環境への影響も大きいことが多い。
多くは希少であるか、生態学的に脆弱で地政学的に敏感な地域に集中しており、規模拡大と回復力に対する戦略的リスクをもたらしている。例えば、コバルトの70％はコンゴ民主共和国から産出されており、同国では児童労働と汚職が蔓延している。また、南米でのリチウム採掘は乾燥地帯で大量の水を消費しており、さらに中国は世界の希土類精製の約90％を支配しており、米中間の緊張の中で地政学的リスクを高めている。
重要素材の需要は2030年までに3倍になると見込まれており、供給の不安定性、規制当局による精査、資本コストの上昇は、投資家と企業にとって深刻化する課題となっている。
4. 自然と地域社会：転換点における信頼
AIによるエネルギー、水、素材への需要が増大するにつれ、地域社会は資源の希少化とコスト上昇に直面しており、取水量と排出量の増加は生物多様性の喪失を加速させている。
素材調達は大きな争点となっている：1,200以上の鉱山地域が生物多様性のホットスポットと重なっており、および2005年以降に発生した約800件の紛争は、高くつく遅延と評判の毀損を引き起こしている。チリのアタカマ砂漠では、法的措置により、リチウム生産者は採掘量の半減を余儀なくされ、世界の供給が減速している。
企業にとっては、ステークホルダーとの関与が不十分であることが許認可や事業運営を危うくし、投資家にとっては、地域社会との対立が価値を損なう。そして政策立案者にとっては、生態学的・社会的な回復力を守るために強力な規制が不可欠である。
リスクに対処するため、縦割りのアプローチを超えて取り組みを広げる
AI関連のエネルギーリスクは注目を集め、社会的な関心と対応を促している。しかし、エネルギーのみに焦点を当てていては、環境と事業運営の負荷が重なり合う悪循環を断ち切ることはできない。実際、エネルギーリスクを切り離して扱えば、水ストレスを強める恐れがあり、AIが依存するデータセンターそのものを制約しかねない。
エネルギー、水、素材、食料、生物多様性にまたがるこのようなAIとエネルギーの連関のダイナミクスは、事業の可能性を損ない社会的公正を揺すがしながら、地球の限界を押し広げている。効果的な緩和には、全体的な解決策のアプローチが必要である。すなわち、エネルギー・水・素材・生物多様性の連関全体にわたる相互依存性を認識し、AIの急速な成長を長期的な持続可能性と整合させる統合的な戦略である。
AIとエネルギーの連関に関わるステークホルダーにできること
AIとエネルギーの連関のリスクに対処し、長期的な価値を引き出すために、企業と投資家はAIのバリューチェーンにおける狭い役割を超える必要がある。事業目標を推進しつつ、社会と環境にも便益をもたらす共有価値を創出する戦略を追求すべきである。
政府は、国家的な野心を設定し、分野横断的な協力を可能にし、明確な規制、整合的なインセンティブ、官民パートナーシップを通じてAIの成長がレジリエントで持続可能なものとなるよう確保することで、極めて重要な役割を果たす。
データセンターおよびAI産業の四つの重要分野にわたって活動するステークホルダーが、自らの取り組みがAIとエネルギーの連関を考慮したものとなるよう、以下のような対応が可能である：
データセンター管理
エネルギー、水、鉱物、生物多様性のリスクを統合したAI戦略を策定する。
低炭素の電力網と確実な水供給を備えた立地を選定し、長期的なリスクを先回りして管理する。
高度な効率目標への取り組みとして、例えば電力使用効率（PUE）を1.2未満とし、水使用効率（WUE）では水への純プラスの影響を実現することを約束する。
化石燃料の価格変動に備えるため、再生可能エネルギーの電力購入契約と蓄電設備を確保する。
運用上の資源集約度と設備稼働率を把握し、開示する。
鉱業および資源採掘
「少ない資源でより多くを」というアプローチを採用し、効率性、循環性、資源集約度の最小化を優先する。
供給の確保と適正な価格の実現のため、国家安全保障と世界的な協力のバランスを取り、地域社会への悪影響を軽減する。
信頼を築くため、デューデリジェンス、透明性、地域社会との関与を強化する。
採掘効率を高め、環境への影響を低減するための革新的な解決策を導入する。
操業許可を守るため、生物多様性と水の管理に投資する。
新規採掘への依存を減らすため、リサイクルと閉ループの鉱物回収を推進する。
AIソフトウェアおよび導入
コストと資源使用量を削減するため、モデルの学習と推論の効率を最適化する。
最小限の資源集約度で性能を発揮するため、トークン生成の効率を向上させる。
事業目標の設定、業績管理、報告に、連関を意識した指標を組み込む。
高性能であると同時に資源に配慮したAIシステムを設計、導入、管理できる人材に投資する。
投資
AIのサプライチェーン全体にわたり、エネルギー、水、鉱物のリスクに対するポートフォリオの露出を評価する。
信頼できる連関ガバナンスと開示の枠組みを備えた企業を優先する。例えば、TNFD、Capitals Coalition、またはIFVI原則などである。
持続可能性への取り組みとイノベーションに優れた企業やプロジェクトに資本を配分する。例えば、グリーンデータセンター、リサイクル分野の革新企業、レジリエントなサプライチェーンなどである。
今後の道筋は明確であり、かつ急務である。エネルギー・水・素材・生物多様性の連関全体にわたる統合的な戦略を取り入れ、持続可能性を軸にイノベーションを根付かせるステークホルダーは、リスクを緩和するだけでなく、レジリエントで純プラスの成長を実現できる。今行動する者が未来を形作り、変革的な機会を主導し、AIの拡大がビジネスと社会の双方を強化するよう確かなものにするだろう。
エネルギー連関に関するグローバル・フューチャー・カウンシルは、ブログ、記事、インフォグラフィックから成る「Energy Nexus Insights」シリーズを通じてアイデアや事例を共有しているほか、公共部門と民間部門の意思決定者向けのガイド、そして政治的、経済的、社会的に実行可能な形でエネルギー、食料、水の連関を管理するための分野別分析も提供している。
