نظرًا لأن الطلب على تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي يعزز البناء والبناء المقترح لمراكز البيانات في جميع أنحاء العالم ، فإن أجهزة الكمبيوتر هذه لا تتطلب فقط الكهرباء والأراضي ، ولكن أيضًا كمية كبيرة من المياه. تستخدم مراكز البيانات المياه مباشرة ، مع ضخ مياه التبريد عبر الأنابيب في معدات الكمبيوتر وحولها. كما أنها تستخدم المياه بشكل غير مباشر ، من خلال المياه اللازمة لإنتاج الكهرباء لتشغيل المنشأة. تزداد كمية المياه المستخدمة لإنتاج الكهرباء بشكل كبير عندما يكون المصدر الوقود الأحفوري مقارنة بالطاقة الشمسية أو الرياح.
قدر تقرير عام 2024 من مختبر لورنس بيركلي الوطني أنه في عام 2023 ، استهلكت مراكز البيانات الأمريكية 17 مليار جالون (64 مليار لتر) من المياه مباشرة من خلال التبريد ، والمشاريع التي يمكن أن تضاعف هذه الأرقام بحلول عام 2028. قدر التقرير نفسه أنه في عام 2023 ، استهلكت مراكز البيانات الأمريكية 211 مليار جالون إضافي (800 مليار لتر) من المياه بشكل غير مباشر من خلال الكهرباء التي تشغلها. ولكن هذا مجرد تقدير في صناعة سريعة التغير.
نحن باحثون في قانون المياه والسياسة على أساس شواطئ بحيرة ميشيغان. تتطلع شركات التكنولوجيا إلى منطقة البحيرات الكبرى لاستضافة مراكز البيانات ، بما في ذلك واحدة مقترحة لبورت واشنطن ، ويسكونسن ، والتي يمكن أن تكون واحدة من أكبر الفئات في البلاد. توفر منطقة البحيرات الكبرى مناخًا رائعًا نسبيًا ووفرة من الماء ، مما يجعل المنطقة موقعًا جذابًا لمراكز البيانات الساخنة والعطشة.
تعتبر البحيرات العظمى موردًا مهمًا وذاتًا يعتمد عليه أكثر من 40 مليون شخص على مياه الشرب ويدعم اقتصادًا إقليميًا بقيمة 6 تريليونات دولار أمريكي. تتنافس مراكز البيانات مع هذه الاستخدامات الحالية وقد تستنفد طبقات المياه الجوفية المحلية.
لقد وجد تحليلنا للسجلات العامة والوثائق الحكومية وتقارير الاستدامة التي جمعتها شركات مركز البيانات العليا أن شركات التكنولوجيا لا تكشف دائمًا عن مقدار استخدام مراكز البيانات الخاصة بهم. في مقالة Journal Computer and Technology Law Journal المقبلة ، نسير عبر أساليبنا ونتائجنا باستخدام هذه الموارد للكشف عن متطلبات المياه لمراكز البيانات.
بشكل عام ، عرضت تقارير استدامة الشركات أكبر عدد من الوصول والتفاصيل – بما في ذلك أنه في عام 2024 ، استهلك مركز بيانات واحد في ولاية أيوا 1 مليار (3.8 مليار لتر) من المياه – على سبيل المثال لتزويد جميع المياه السكنية في ولاية أيوا لمدة خمسة أيام.
كيف تستخدم مراكز البيانات المياه؟
تعمل الخوادم وأجهزة التوجيه في مراكز البيانات بجد وتولد الكثير من الحرارة. لتبريدها ، تستخدم مراكز البيانات كميات كبيرة من المياه – في بعض الحالات أكثر من 25 ٪ من إمدادات المياه المجتمعية المحلية. في عام 2023 ، أبلغت Google عن استهلاك أكثر من 6 مليارات جالون من المياه (حوالي 23 مليار لتر) لتبريد جميع مراكز البيانات الخاصة بها.
في بعض مراكز البيانات ، يتم استخدام الماء في عملية التبريد. في نظام التبريد التبخيري ، تدفع المضخات الماء البارد عبر الأنابيب في مركز البيانات. يمتص الماء البارد الحرارة التي تنتجها خوادم مركز البيانات ، وتتحول إلى بخار يتم تنفيسه خارج المنشأة. هذا النظام يتطلب إمدادات مستمرة من الماء البارد.
في أنظمة تبريد الحلقة المغلقة ، تكون عملية التبريد متشابهة ، ولكن بدلاً من تنفيس البخار في الهواء ، تبرد المبردات المبردة بالهواء من الماء الساخن. ثم يتم إعادة تدوير الماء المبرد لتبريد المنشأة مرة أخرى. هذا لا يتطلب إضافة مستمرة من كميات كبيرة من الماء ، ولكنه يستخدم الكثير من الطاقة لتشغيل المبردات. الأرقام الفعلية التي توضح تلك الاختلافات ، والتي من المحتمل أن تختلف حسب المنشأة ، ليست متاحة للجمهور.
إحدى الطرق الرئيسية لتقييم استخدام المياه هي كمية المياه التي تعتبر “مستهلكًا” ، مما يعني أنه يتم سحبه من إمدادات المياه المحلية واستخدامه – على سبيل المثال ، تبخر كبخار – ولم يتم إرجاعه إلى مصدره.
للحصول على معلومات ، نظرنا أولاً إلى البيانات الحكومية ، مثل تلك التي تحتفظ بها أنظمة المياه البلدية ، ولكن عملية الحصول على جميع البيانات اللازمة يمكن أن تكون مرهقة وتستغرق وقتًا طويلاً ، مع بعض الوصول إلى البيانات بسبب مخاوف السرية. لذلك تحولنا إلى مصادر أخرى للكشف عن استخدام المياه في مركز البيانات.
توفر تقارير الاستدامة نظرة ثاقبة
تطلق العديد من الشركات ، وخاصة الشركات التي تعطي الأولوية للاستدامة ، تقارير متاحة للجمهور حول ممارساتها البيئية والاستدامة ، بما في ذلك استخدام المياه. ركزنا على ست شركات تقنية أفضل مع مراكز البيانات: Amazon و Google و Microsoft و Meta و Digital Realty و Equinix. كشفت النتائج التي توصلنا إليها عن تباين كبير في مقدار المياه المستخدمة في مراكز بيانات الشركات ، ومقدار المعلومات المحددة التي قدمتها الشركات بالفعل.
تقدم تقارير الاستدامة لمحة قيمة في استخدام مياه مركز البيانات. ولكن نظرًا لأن التقارير طوعية ، فإن الشركات المختلفة تبلغ عن إحصائيات مختلفة بطرق تجعلها يصعب دمجها أو مقارنتها. الأهم من ذلك ، أن هذه الإفصاحات لا تشمل باستمرار الاستهلاك غير المباشر للمياه من استخدامها الكهربائي ، والذي كان مختبر لورنس بيركلي الذي يقدر 12 مرة أكبر من الاستخدام المباشر للتبريد في عام 2023. إن تقديراتنا التي تسلط الضوء على تقارير استهلاك المياه المحددة كلها مرتبطة بالتبريد.
تصدر Amazon تقارير الاستدامة السنوية ، لكن هذه المستندات لا تكشف عن مقدار المياه التي تستخدمها الشركة. توفر Microsoft بيانات عن متطلبات المياه الخاصة بها لعملياتها الإجمالية ، لكنها لا تحطم استخدام المياه لمراكز البيانات الخاصة بها. يقوم Meta بهذا الانهيار ، ولكن فقط في رقم إجمالي على مستوى الشركة. توفر Google أرقامًا فردية لكل مركز بيانات.
بشكل عام ، تُظهر الشركات الخمس التي قمنا بتحليلها والتي تكشف عن استخدام المياه اتجاهًا عامًا لزيادة استخدام المياه المباشرة كل عام. يعزو الباحثون هذا الاتجاه إلى مراكز البيانات.
نظرة فاحصة على Google و Meta
لإلقاء نظرة أعمق ، ركزنا على Google و Meta ، لأنها توفر بعض التقارير الأكثر تفصيلاً عن استخدام مياه مركز البيانات.
تشكل مراكز البيانات نسبًا كبيرة من استخدام الشركتين للمياه. في عام 2023 ، استهلك Meta 813 مليون جالون من المياه على مستوى العالم (3.1 مليار لتر) – تم استخدام 95 ٪ منها ، 776 مليون جالون (2.9 مليار لتر) ، من قبل مراكز البيانات.
بالنسبة إلى Google ، فإن الصورة متشابهة ، ولكن بأرقام أعلى. في عام 2023 ، استهلكت عمليات Google في جميع أنحاء العالم 6.4 مليار جالون من المياه (24.2 مليار لتر) ، مع 95 ٪ ، 6.1 مليار جالون (23.1 مليار لتر) ، تستخدمها مراكز البيانات.
ذكرت Google أنه في عام 2024 ، استهلك مركز البيانات التابع للشركة في المجلس ، أيوا ، مليار جالون من المياه (3.8 مليار لتر) ، وهو معظم أي من مراكز البيانات الخاصة به.
كان مركز بيانات Google الذي يستخدم أقل هذا العام في Pflugerville ، تكساس ، الذي استهلك 10000 جالون (38000 لتر) – مثلما يستخدم منزل تكساس في غضون شهرين. يتم تبريد مركز البيانات هذا ، وليس مبردًا بالمياه ، ويستهلك مياهًا أقل بكثير من 1.5 مليون جالون (5.7 مليون لتر) في مركز بيانات Google المبرد بالهواء في مقاطعة ستوري بولاية نيفادا. نظرًا لأن إفصاحات Google لا تربط بيانات استهلاك المياه مع حجم المراكز ، والتكنولوجيا المستخدمة أو الاستهلاك غير المباشر للمياه من الطاقة ، فهذه ببساطة وجهات نظر جزئية ، مع حجب الصورة الكبيرة.
بالنظر إلى اهتمام المجتمع المتزايد بالمنظمة العفوية ، من المحتمل أن تستمر صناعة مركز البيانات في التوسع السريع. ولكن بدون طريقة متسقة وشفافة لتتبع استهلاك المياه مع مرور الوقت ، سيتخذ المسؤولون العامون والحكومات قرارات بشأن المواقع واللوائح والاستدامة دون معلومات كاملة حول كيفية تأثير المباني الساخنة والعطرية لهذه الشركات الضخمة على مجتمعاتها وبيئتها.
Peyton McCauley هو أخصائي سياسة المياه وزميل Sea Grant UW Science-Policy في جامعة ويسكونسن-ميلووكي.
ميليسا سكانلان أستاذة ومديرة مركز سياسة المياه ، كلية علوم المياه العذبة بجامعة ويسكونسن ميلووكي.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة بموجب ترخيص المشاع الإبداعي. اقرأ المقال الأصلي.
