A ChatGPT 2022-es debütálása óta robbanásszerűen nőtt az adatközpontok száma, a figyelem pedig ezeknek a létesítményeknek a környezeti hatásaira fókuszál. A már szinte közismertnek mondható energiafogyasztás mellett azonban komoly aggodalomra ad okot a vízfogyasztás is.
Az Egyesült Államokban az adatközpontok napi 300 ezer és 4 millió gallon (körülbelül 1135623 – 1514164 liter) víz közötti mennyiséget használhatnak fel a bennük található számítógépek hűtésére – magyarázta Austin Shelnutt, a texasi Strategic Thermal Labs szakértője egy prezentáció során. Egyes régiókban a fogyasztás elérheti a helyi vízellátás 25 százalékát is, ami súlyosbítja a vízhiányt és a sivatagosodást.
Miért fogyasztanak sok vizet az adatközpontok?
Az adatközpontok vízfelhasználása többféleképpen történik, de a legjelentősebb a közvetlen vízfogyasztás. A víz helyi forrásokból, például vízkezelő üzemekből érkezik, és hűtőtornyokban kerül felhasználásra, ahol elpárolog, miközben hőt ad át a levegőnek.
Az elpárologtatásos hűtési rendszerek rendkívül hatékonyak és energiatakarékosak. Egy gallon víz elpárologtatása percenként például körülbelül 1,5 megawatt számítógépes teljesítmény hűtésére elegendő. Azonban a víz 70–80 százaléka elpárolog, és kikerül a helyi vízkörforgásból. Ez különösen problémás olyan száraz éghajlatú régiókban, ahol a vízhiány már eleve fennáll.
Az elpárologtatásos hűtőrendszerek olcsóbbak és energiahatékonyabbak a száraz hűtőkhöz vagy klímaberendezésekhez képest. Az úgynevezett COP (teljesítménytényező) értéke, amely az eltávolított hő és az elhasznált energia arányát mutatja, az elpárologtatásos rendszerek esetében 1,230, míg a száraz hűtők esetében csupán 12, a hagyományos klímaberendezéseknél pedig 4. A vízfelhasználás visszaszorítása gyakran az energiafogyasztás növekedésével jár, mivel a száraz hűtők sokkal több áramot igényelnek. Ez pedig közvetetten növeli a vízfelhasználást is az erőművekben, amelyek a szükséges energiát előállítják.
Az energiatakarékosság miatt az elpárologtatásos rendszerek vonzóak, de nem minden éghajlaton alkalmazhatók. Száraz vagy magas páratartalmú helyeken, illetve olyan területeken, ahol a vízforrások szűkösek, a hagyományos klímaberendezéseket vagy száraz hűtőket kell használni, amelyek több energiát fogyasztanak.
Közvetett vízfogyasztás
Fontos megérteni, hogy az adatközpontok közvetlen vízfogyasztása mellett az energiaellátásukhoz kapcsolódó közvetett vízfelhasználás is jelentős. Az Egyesült Államokban az energia 89 százaléka fosszilis tüzelőanyagokból, nukleáris és szénalapú erőművekből származik, amelyek gőzturbinák segítségével állítanak elő energiát, és ehhez jelentős vízmennyiséget használnak.
Egy 2016-os Lawrence Berkeley National Lab (LBL) tanulmány szerint az adatközpontokhoz kapcsolódó vízfogyasztás 83 százaléka az energia előállításához köthető. Ha a közvetlen vízfogyasztást csökkentjük száraz hűtők használatával, az a szükséges energia növekedésével jár, amely közvetetten növeli a vízfogyasztást az erőművekben.
Alternatív megoldások
Az adatközpont-üzemeltetők egyre gyakrabban alkalmaznak fejlett technológiákat és hatékonyságnövelő módszereket. Például:
- Ingyenhűtés: hidegebb éghajlatú régiókban, például a skandináv országokban, az alacsony külső hőmérséklet kihasználásával minimalizálják a vízfelhasználást.
- Hővisszanyerés: az adatközpontok által termelt hőt irodák, távfűtési rendszerek vagy üvegházak fűtésére használják.
- Zárt rendszerű hűtés: az úgynevezett direkt chip- vagy merülőfolyadék-hűtési rendszerek zárt ciklusúak, és gyakorlatilag nem fogyasztanak vizet.
Shelnutt szerint a legnagyobb probléma nem az adatközpontok vízfelhasználása, hanem a vízforrások regionális elérhetősége. A megoldás részben a sótalanítás, vízelosztó hálózatok kiépítése és az újrafelhasználást támogató infrastruktúrák fejlesztése lehet. Az adatközpontok víz- és energiahatékonyságának növelése nemcsak a technológia fejlődését, hanem a felelős erőforrás-gazdálkodást is igényli. Az olyan innovatív megoldások, mint az éghajlati és vízhasználati feltételekhez igazított munkaterhelés-elosztás, ígéretes kezdeményezések lehetnek a jövőben.
(forrás)
