Yksittäisen datakeskuksen vedenkulutus voi olla jopa kymmeniä miljoonia litroja vuorokaudessa. Esimerkiksi joidenkin suurten, vesijäähdytteisten datakeskusten on arvioitu kuluttavan lähes 20 miljoonaa litraa vettä vuorokaudessa. Vertailun vuoksi, Googlen Yhdysvalloissa sijaitsevat ja omistamat tekoälyyn keskittyvät datakeskukset käyttivät vuonna 2021 arviolta 12,7 miljardia litraa vettä paikan päällä tapahtuvaan jäähdytykseen. On tärkeää huomata, että suuri osa tästä (jopa 90 %) voi olla juomakelpoista vettä.
Miksi datakeskukset käyttävät niin paljon vettä?
Datakeskusten korkea vedenkulutus johtuu pääosin niiden jäähdytystarpeesta. Palvelimet ja muut tietotekniset laitteet tuottavat valtavasti lämpöä toimiessaan, ja tämä lämpö on poistettava tehokkaasti, jotta laitteet eivät ylikuumene ja niiden toiminta on vakaata.
Tässä ovat pääsyyt vedenkäytölle:
- Jäähdytysjärjestelmät:
- Haihdutusjäähdytys (evaporatiivinen jäähdytys): Tämä on yleisin ja tehokkain tapa jäähdyttää suuria datakeskuksia. Järjestelmässä vettä haihdutetaan ilmaan lämmön poistamiseksi. Koska vesi haihtuu, sitä on lisättävä jatkuvasti, mikä johtaa suureen vedenkulutukseen. Tämä on tehokasta energiatehokkuuden kannalta, mutta vesitehotonta.
- Avoimen kierron järjestelmät: Joissakin datakeskuksissa käytetään avoimen kierron jäähdytystä, jossa esimerkiksi järvi- tai merivettä pumpataan jäähdyttämään laitteistoa ja johdetaan sitten takaisin luontoon (usein lämpimämpänä). Vaikka vesi ei ”kulu” perinteisessä mielessä, sen lämpötilan nousu voi vaikuttaa paikalliseen ekosysteemiin.
- Suljetun kierron järjestelmät: Vaikka suljetun kierron järjestelmät kierrättävät samaa vettä jäähdytykseen, nekin tarvitsevat ajoittain lisävettä haihtumisen tai vuotojen vuoksi. Myös näissä järjestelmissä lämpö siirretään usein lopulta ulkoilmaan esimerkiksi jäähdytystornien kautta, jotka voivat hyödyntää haihdutusta.
- Suora nestemäinen jäähdytys (direct liquid cooling): Jotkut uudemmat teknologiat upottavat palvelimet suoraan jäähdytysnesteeseen. Vaikka tämä voi olla erittäin tehokasta lämmönsiirron kannalta ja vähentää perinteisen vesijäähdytyksen tarvetta, tarvitaan silti jäähdytystä itse nesteelle, mikä voi edelleen vaatia vettä.
- Kosteuden säätely:
- Datakeskuksissa on pidettävä yllä tiettyä ilmankosteutta. Erittäin kuiva ilma voi lisätä staattisen sähkön riskiä, mikä on haitallista herkille elektronisille laitteille. Kosteutta säädettäessä ilmaan lisätään vettä, joka sitten haihtuu.
Tekoälyn ja korkean suorituskyvyn laskennan (HPC) yleistyminen lisää datakeskusten laskentatehon tarvetta, mikä puolestaan kiihdyttää lämmöntuotantoa ja kasvattaa entisestään jäähdytyksen – ja siten veden – tarvetta.
