Хотя среднегодовой расход воды американскими дата-центрами может казаться умеренным, в пиковые периоды жары он достигает колоссальных значений. Модернизация национальной инфраструктуры водоснабжения для покрытия подобных скачков спроса потребует многомиллиардных вложений, пишет The Register.
Соответствующее исследование было выполнено специалистами Калифорнийского университета в Риверсайде. Согласно их выводам, водяное охлаждение эффективно для оборудования, работающего с искусственным интеллектом, однако растущие потребности приведут к экстремальному расходу ресурса в определённые дни — с чем нынешние системы, особенно в условиях аномальной жары, справиться не смогут.
Без внедрения инновационных решений к 2030 году в дни максимальной нагрузки может понадобиться дополнительно от 2,6 до 5,49 млн кубометров воды. Для понимания масштаба: суточное потребление Нью-Йорка составляет примерно 3,8 млн кубометров. Даже при самом благоприятном сценарии внедрения водоэффективных технологий в ЦОД, новые мощности могут расходовать до половины от этого объёма на протяжении существенной части года.
Источник изображения: Matteo Catanese/unsplash.com
В работе отмечается, что процесс охлаждения в дата-центрах, как правило, двухступенчатый. Первая ступень — охлаждение на уровне серверов, когда тепло отводится к промежуточному теплообменнику внутри здания с помощью воздушных систем или замкнутых жидкостных контуров. На этом этапе вода, обычно, не расходуется.
Вторая ступень — отвод тепла с уровня всего объекта во внешнюю среду. Здесь уже возможно активное использование воды, например, в испарительных градирнях. Применяются и иные системы. Крупный дата-центр с испарительным охлаждением способен потреблять тысячи кубометров воды в сутки, и особенно много — в самые жаркие дни.
Часть воды, впрочем, может быть возвращена в цикл. Однако сам факт её изъятия дата-центрами делает этот ресурс недоступным для других нужд, что создаст дефицит для остальных потребителей.
Согласно исследованию, в Соединённых Штатах насчитывается приблизительно 50 тысяч централизованных сетей водоснабжения. Среди них порядка 40 тысяч являются малыми, обеспечивающими не более 3,3 тысячи жителей; около 9 тысяч — средними; и только 708 — крупными, обслуживающими свыше 100 тысяч человек. Подавляющее большинство дата-центров крупнейших провайдеров используют воду из этих централизованных сетей (в основном питьевую), и лишь единицы организовали забор воды из частных подземных скважин.
Как подсчитали эксперты, в зависимости от климатических условий и типа систем охлаждения, IT-нагрузка мощностью 100 МВт ежедневно потребляет от 1892 до 9463 кубических метров воды. При этом по всей стране планируется строительство дата-центров гигаваттного уровня. С учётом необходимого резерва, многим общественным системам водоснабжения будет непросто удовлетворить запросы даже 100-мегаваттных объектов, не говоря уже о гигантских комплексах.
Фактически, как показывают данные, многие проекты дата-центров уже требовали значительной модернизации местной водной инфраструктуры, даже когда пиковое водопотребление достигало примерно 378 кубометров в день. В целом, исследователи заключили, что американским дата-центрам дополнительно понадобится от 2,3 до 5,5 миллионов кубометров воды каждые сутки. На необходимые upgrades потребуется около 58 миллиардов долларов — объём, сопоставимый с ежедневным водопотреблением Нью-Йорка.
Источник изображения: Pawel Czerwinski/unsplash.com
Операторам центров обработки данных советуют раскрывать данные о максимальном, а не только о среднегодовом потреблении воды. Кроме того, им стоит сотрудничать с местными сообществами для софинансирования модернизации водопроводной инфраструктуры, а также выстраивать взаимодействие с коммунальными службами, адаптируя методы охлаждения.
К примеру, при повышенной нагрузке на электросети можно активнее задействовать водяное охлаждение, а при напряжённой ситуации с водоснабжением — переходить на воздушное. Однако стоит предположить, что основные сложности могут возникать именно в периоды сильной жары, когда обе системы будут работать на пределе своих возможностей.
В конце 2025 года стали известны причины, по которым центры обработки данных испытывают «водяной голод». В ряде областей наблюдается дефицит даже питьевой воды. Специалисты рекомендуют владельцам дата-центров инвестировать в опреснительные системы, водораспределительные сети, локальные очистные сооружения и иные технологии, позволяющие активнее применять испарительные охладители. Согласно отдельным оценкам, опреснение и доставка воды с морского побережья на данный момент экономически выгоднее, чем отказ от испарительного охлаждения — даже если транспортировка осуществляется не по трубам, а в специальных резервуарах. Тем временем Microsoft разрабатывает дата-центры с практически нулевым водопотреблением, а ранее компания тестировала сбор дождевой воды. AWS, со своей стороны, пообещала перевести ещё 100 своих центров на использование очищенных сточных вод для систем охлаждения.
В феврале американские регуляторы предложили ключевым игрокам — Microsoft, Google, Amazon, Meta✴ и OpenAI — на добровольной основе подписать соглашение, которое закрепит принципы ответственного использования электроэнергии и водных ресурсов, а также взаимодействия с местными сообществами в регионах размещения дата-центров.
Источник:
