Artificiële intelligentie in de waterindustrie: vriend of vijand?
De revolutie op het gebied van artificiële intelligentie (AI) transformeert veel industrieën. De waterindustrie vormt hierop geen uitzondering. Door AI aangedreven systemen helpen waterbeheerprocessen te automatiseren, de efficiëntie te verhogen en de risico’s in verband met waterveiligheid te verminderen. Maar er is ook een keerzijde aan de snelle opkomst van de nieuwe technologie: het trainen en onderhouden van AI-modellen vergt enorme hoeveelheden drinkbaar water.
ChatGPT drinkt een flesje water van een halve liter voor elk standaard gesprek van tussen de 5 en de 30 vragen.
Jonas Theyssens, aandelenanalist bij KBC Asset Management
Groeiende trend om digitaal te gaan
Water staat al langer prominent op de economische en politieke agenda. Drinkbaar water is schaars, watervervuiling nog steeds onderschat. En de klimaatverandering zorgt ervoor dat we vaker te kampen hebben met extreme weersomstandigheden, die kunnen leiden tot zowel wateroverlast als watertekorten. “AI kan ons helpen om de toekomst van water in handen te nemen. Marktonderzoek voorspelt 6,3 miljard dollar aan investeringen in AI tegen 2030. Deze investeringen maken deel uit van een groeiende trend in de waterindustrie om digitaal te gaan met slimme oplossingen”, zegt Anthony Sandra, Portfolio Manager bij KBC Asset Management.
De 3 grote werven van AI
Onderzoekers wereldwijd gebruiken met het internet geconnecteerde sensoren om data te verzamelen. De waterindustrie zet deze data vervolgens in op 3 grote werven:
1. Lekdetectie
In Vlaanderen gaat meer dan 15% van het drinkwater verloren tijdens het transport van de productiesites naar de eindverbruikers, vooral via verborgen lekken. “In totaal gaat het over meer dan 150 miljoen liter per dag, wat overeenkomt met de inhoud van meer dan zestig olympische zwembaden. En dat terwijl elke druppel water telt”, verduidelijkt Sandra. Lekdetectie staat dan ook hoog op de prioriteitenlijst in de strijd om water.
“Dicht bij huis”, zegt Sandra, “heeft IMEC met het SmartWaterGrid-project een systeem van lek-localisatie op poten gezet waarbij AI-technologie gebruikt wordt om met behulp van real-time data de geringste afwijking in waterdruk te detecteren. De detectie van lekken wordt op die manier teruggebracht van enkele weken tot enkele uren, met een daling in waterverlies en in de kosten van onderhoud tot gevolg.”
AI kan ons helpen om de toekomst van water in handen te nemen. Marktonderzoek voorspelt 6,3 miljard dollar aan investeringen in AI tegen 2030.
Anthony Sandra, Portfolio Manager bij KBC Asset Management
2. Efficiënt waterbeheer
Buffercapaciteit is essentieel binnen duurzaam waterbeheer, maar niet altijd eenvoudig te voorzien. Zeker niet in stedelijke context.
“Aquafin heeft recent een project ontwikkeld in Edegem, bij Antwerpen, om private regenwaterputten dynamischer in te zetten dankzij het gebruik van AI”, stelt Sandra. “Als er zware regen wordt voorspeld, stuurt AI proactief een signaal naar een specifieke pomp om het water gecontroleerd te laten insijpelen in de tuin en op die manier ruimte vrij te maken. Regenwater kan dan tijdens de zware regenval opnieuw opvangen worden om wateroverlast tegen te gaan.”
3. Waterkwaliteit
Handmatige controles zijn niet alleen tijdrovend, het zijn ook slechts momentopnames. Met AI kan de waterkwaliteit realtime bewaakt worden en kunnen potentiële problemen sneller geïdentificeerd worden.
De keerzijde van de medaille
Het is duidelijk dat AI een belangrijke rol kan spelen in de waterindustrie, maar er is ook een keerzijde aan de snelle opkomst van deze technologie. “Het trainen en onderhouden van AI-modellen vergt enorme hoeveelheden drinkbaar water”, legt Jonas Theyssens, aandelenanalist bij KBC Asset Management, uit.
ChatGPT blijkt slokop van water
Uit recent onderzoek van de Universiteiten van California en Texas blijkt dat taalmodellen als ChatGPT ongeveer een halve liter water verbruiken voor elke 5 tot 30 vragen die worden gesteld. “Die milieu-impact is misschien niet indrukwekkend per gebruiksmoment, maar doordat we er massaal en intensief gebruiken van maken – de website van ChatGPT heeft op dit moment meer dan 100 miljoen actieve gebruikers - is de totale impact enorm”, aldus Theyssens.
Uit het meest recente duurzaamheidrapport van Microsoft, dat een belangrijke samenwerking heeft lopen met OpenAI, het bedrijf achter ChatGPT, bleek dat het waterverbruik van Microsoft in 2022 met meer dan 30% is toegenomen. Ook grote concurrent Google, dat met LaMDA een eigen taalmodel op de markt heeft, zag haar waterverbruik met 20% toenemen. De twee techgiganten waren samen goed voor een extra verbruik van 3,2 miljard liter water op 1 jaar tijd. “Dat is het equivalent van ongeveer 1.300 olympische zwembaden”, verduidelijkt Theyssens.
De milieu-impact van taalmodellen als ChatGPT is weliswaar niet indrukwekkend per gebruiksmoment, maar doordat we er massaal en intensief gebruiken van maken, is de totale impact enorm.
Jonas Theyssens, aandelenanalist bij KBC Asset Management
Waar is al dat water voor nodig?
Voor computerprocessen waar veel rekenkracht bij komt kijken, zoals het mijnen van cryptomunten of het trainen van AI-modellen, zijn enorme datacenters nodig, gevuld met servers die non-stop data verwerken. Om ervoor te zorgen dat deze servers niet oververhit raken, moeten ze worden afgekoeld via traditionele airconditioningsystemen, wat zeer duur is, of via directe koeling met water. Vanuit een koeltoren wordt fris water via pijpleidingen door de datacenters gepompt. Om verstoppingen, roest en algenvorming te voorkomen, gebruikt men uitsluitend drinkbaar water.
De ‘waterpositief’ belofte van de grote techbedrijven
De ecologische voetafdruk van AI-modellen, in het bijzonder de CO2-emissie, heeft geleid tot vooruitgang op vlak van energie-efficiëntie. Helaas is de enorme watervoetafdruk van AI-modellen tot nu toe onderbelicht gebleven.
“Door de toenemende druk op CO2-emissies en de stijgende energiekosten worden datacenters vooral opgetrokken op plaatsen waar goedkope zonne-en windenergie aanwezig zijn. 30% van alle datacenters ter wereld bevinden zich in het Zuidwesten van de Verenigde Staten, waar het klimaat zacht is, maar waar ook water een schaars goed is geworden”, legt Theyssens uit. Veel datacenters worstelen met de trade-off tussen het gebruik van hernieuwbare energie en de besparing op waterverbruik.
Als deze voetafdruk niet op de juiste manier wordt aangepakt, vormt ze een grote hindernis voor een maatschappelijk verantwoorde en milieuvriendelijke evolutie van toekomstige AI-modellen.
Jonas Theyssens, aandelenanalist bij KBC Asset Management
“Het is niet zo is dat de grote techbedrijven niets doen om het probleem aan te pakken”, vult Theyssens aan. “Veel van hen, zoals Amazon, Meta, Google en Microsoft, hebben beloofd om ‘waterpositief’ te worden tegen 2030, wat betekent dat ze meer water zullen bijvullen dan ze verbruiken.” De energie-efficiëntie van datacenters kan nog verder verhoogd worden, zodat ze minder water nodig hebben om af te koelen. Ook het gebruik van gezuiverd afvalwater, in plaats van het oppompen van drinkbaar water, kan de milieu impact aanzienlijk verlagen. Daar bovenop zullen miljarden geïnvesteerd worden in het herstellen van drasland, het bouwen van waterbassins en regenwater-opvangsystemen, en in infrastructuur en afvalwaterverwerking.
“Het is duidelijk dat er meer transparantie nodig is”, zegt Theyssens nog. “Meer monitoring en een degelijke analyse van het waterverbruik in datacenters. Ook het opstellen van richtlijnen rond de duurzaamheid van datacenters wordt een must voor beleidsmakers. Want als deze voetafdruk niet op de juiste manier wordt aangepakt, vormt ze een grote hindernis voor een maatschappelijk verantwoorde en milieuvriendelijke evolutie van toekomstige AI-modellen.”
Thematisch beleggen biedt beleggers de kans om te investeren in de grote trends die onze maatschappij richting geven.
Anthony Sandra, portfolio manager bij KBC Asset Management
Slim waterbeheer biedt kansen voor beleggers
In de wereld van vandaag worden de watervoorraden tot het uiterste opgerekt. Technologieën voor slim waterbeheer worden dus steeds belangrijker. AI kan hierbij van onschatbare waarde zijn, mits de technologie verstandig wordt ingezet én ze haar eigen milieuvoetafdruk onder controle krijgt. De grote techbedrijven tonen alvast voldoende goodwill en beschikken ook over de financiële draagkracht om de nodige investeringen aan te gaan.
“Thematisch beleggen biedt beleggers de kans om te investeren in de grote trends die onze maatschappij richting geven. Een actieve beleggingsaanpak is daarbij essentieel, om die bedrijven te selecteren die duurzame waarde kunnen creëren op de lange termijn”, besluit Sandra.
Een beleggingsstrategie op uw maat.
Wat gebeurt er in de wereld? En wat zijn de gevolgen voor de financiële markten? In de KBC- Beleggingsstrategie gaan we dieper in op onze vooruitzichten voor specifieke regio’s, sectoren en thema’s.
Wenst u meer informatie? Uw private banker of wealth manager is uw aanspreekpunt.