Хотя среднегодовой расход воды американскими дата-центрами может казаться умеренным, в пиковые периоды жары её потребление становится колоссальным. Адаптация национальной водной инфраструктуры к подобным скачкам спроса потребует многомиллиардных вложений, пишет The Register.
Исследование, проведённое специалистами Калифорнийского университета в Риверсайде, выявило, что водяное охлаждение эффективно для оборудования, работающего с искусственным интеллектом, однако растущие потребности в нём приведут к экстремальному расходу ресурса в отдельные дни. Существующие системы водоснабжения не готовы к таким нагрузкам, особенно в условиях аномальной жары.
Если не внедрять инновационные решения, к 2030 году в дни максимального спроса может понадобиться дополнительно от 2,6 до 5,49 млн кубометров воды. Для понимания масштаба: это сравнимо с суточным потреблением Нью-Йорка, составляющим около 3,8 млн кубометров. Даже при активном внедрении технологий, снижающих водопотребление дата-центров, новые мощности в течение многих месяцев года могут забирать до половины объёма, который получает мегаполис.
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 объекта с помощью воздушных или жидкостных систем (замкнутого цикла). 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. Существуют и альтернативные системы, однако крупный дата-центр с испарительным охлаждением способен потреблять тысячи кубометров воды в сутки, особенно в наиболее жаркие дни.
Часть воды может быть возвращена в цикл после обработки. Тем не менее, объёмы, изымаемые дата-центрами из оборота, становятся недоступны для других нужд, что создаст дефицит для остальных потребителей.
Согласно исследованию, в Соединённых Штатах насчитывается приблизительно 50 тысяч организаций, отвечающих за централизованное водоснабжение. Среди них порядка 40 тысяч являются малыми, обеспечивающими население численностью до 3,3 тысячи человек; около 9 тысяч — средними; и только 708 — крупными, обслуживающими свыше 100 тысяч человек. Подавляющее большинство гипермасштабных дата-центров получает воду из этих централизованных сетей (в основном питьевую), и лишь единицы организовали забор воды из собственных 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 запаса надёжности, многим муниципальным водоканалам будет непросто удовлетворить запросы даже 100-мегаваттных объектов, не говоря уже о гигантских комплексах.
Как показывают данные, реализация многих проектов ЦОД уже требовала значительной модернизации местной водопроводной инфраструктуры, даже когда пиковая суточная потребность в воде достигала примерно 378 кубометров. В целом, аналитики заключили, что американским дата-центрам может понадобиться дополнительно от 2,3 до 5,5 миллионов кубометров воды каждый день. На необходимые upgrades потребуется около 58 миллиардов долларов — это сопоставимо с ежедневным водопотреблением такого мегаполиса, как Нью-Йорк.
Источник изображения: Pawel Czerwinski/unsplash.com
Эксперты советуют операторам дата-центров раскрывать данные о максимальном, а не только о среднегодовом водопотреблении. Кроме того, им стоит сотрудничать с местными властями и жителями в вопросах финансирования обновления водной инфраструктуры, а также выстраивать диалог с коммунальными службами для гибкой адаптации методов охлаждения.
К примеру, в периоды повышенной нагрузки на электросети можно активнее задействовать водяное охлаждение, а при дефиците воды — переходить на воздушное. Однако стоит учесть, что основные сложности, вероятно, возникнут в самые жаркие дни, 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 ёмкостях. Тем временем Microsoft разрабатывает дата-центры с практически нулевым водопотреблением, а ранее тестировала сбор дождевой воды. AWS, со своей стороны, пообещала перевести ещё 100 центров на использование очищенных сточных вод для систем охлаждения.
В феврале американские регуляторы предложили ведущим операторам — Microsoft, Google, Amazon, Meta✴ и OpenAI — на добровольной основе подписать соглашение, закрепляющее принципы ответственного использования электроэнергии и водных ресурсов, а также взаимодействия с местными сообществами в районах размещения дата-центров.
Источник: