Как может выглядеть новая циркуляция воды для центров обработки данных

По мере расширения цифровой инфраструктуры центры обработки данных становятся основой современных подключений, обеспечивающих работу всего: от облачных сервисов до искусственного интеллекта (ИИ). Тем не менее, этот рост несет в себе скрытые экологические издержки, помимо потребления энергии: быстро растущее потребление воды.

Само по себе охлаждение требует огромных объемов воды, и рабочие нагрузки искусственного интеллекта призваны усилить этот спрос.

Недавние оценки показывают, что ускоренное внедрение ИИ само по себе может привести к дополнительному От 4,2 до 6,6 млрд куб. м. водозабора к 2027 году, включая внутриплощадочное охлаждение и внешнее производство электроэнергии. Эта проекция эквивалентна четыре-шесть раз ежегодный забор воды из Дании, что подчеркивает необходимость принятия срочных мер.

Возможность заключается в стратегиях циклического управления водными ресурсами, которые могут принести до 75% экономия воды. Решения могут варьироваться от оптимизации воды, например, передовых решений жидкостного охлаждения и охлаждения с замкнутым контуром в центрах обработки данных, а также пополнения запасов воды, предлагая потенциал для решения проблем нехватки воды и энергоэффективности.

Тем не менее, внедрение часто откладывается из-за отсутствия бизнес-обоснований, недостаточного мониторинга и сложности в интеграции новых технологий в существующие инфраструктуры. Преодоление этих барьеров требует сотрудничества.

Сотрудничая с поставщиками технологий, стартапами и местными сообществами, можно масштабировать решения по круговому управлению водными ресурсами, что позволит центрам обработки данных работать более устойчиво, сохраняя при этом ресурсы пресной воды.

Оптимизация воды направлена на минимизацию фактического потребления воды в центрах обработки данных с помощью интеллектуальных систем управления водными ресурсами, которые постоянно контролируют и корректируют использование воды, а также инновационных и менее водоемких методов охлаждения.

Интеллектуальные системы управления водными ресурсами построены на основе датчиков, работающих в режиме реального времени, и отслеживают и корректируют потребление в соответствии с потребностью в охлаждении. Этот упреждающий подход позволяет прогнозировать моделирование и точное понимание потребностей в воде, достигая На 25% меньше потребления воды путем оптимизации алгоритмов, которые упреждают и регулируют водяное охлаждение.

Имея эти системы, центры обработки данных имеют хорошие возможности для внедрения передовых решений жидкостного охлаждения и охлаждения с замкнутым контуром, таких как погружение в жидкость и прямое охлаждение кристалла.

Жидкостное иммерсионное охлаждение предполагает погружение электронных компонентов, таких как серверы или центральные процессоры (ЦП), в непроводящую жидкость, которая эффективно поглощает их тепло и передает его теплообменнику.

Одной из последних инноваций является прямое охлаждение чипа, ориентированное на процессоры у самого источника. Циркулируя диэлектрическую охлаждающую жидкость через холодную пластину процессора, она напрямую поглощает тепло, поддерживая оптимальную температуру процессора, тем самым сводя к минимуму перегрев и чрезмерное потребление воды в процессе охлаждения.

За пределами своих четырех стен центры обработки данных также могут играть ключевую роль в пополнении запасов воды в регионах, где они работают. В то время как оптимизация воды снижает потребление, пополнение направлено на восстановление источников воды за счет повышения доступности и качества воды, обеспечивая местным сообществам доступ к чистой воде.

Ключевые стратегии включают очистку и повторное использование сточных вод – в идеале в пределах того же водораздела, что и водозабор – для орошения и промышленных процессов, пополнение резервуаров подземных вод и сохранение воды с помощью эффективных методов орошения, среди многих других.

Округ Ориндж, штат Калифорния, является ярким примером сообщества, которое перерабатывает сточные воды для производства 130 миллионов галлонов питьевой воды ежедневно, что достаточно примерно для 1 миллион жителей. Крупные поставщики облачных услуг также продвигают инициативы в области водных ресурсов, такие как Майкрософт и АВС (Amazon Web Services) инвестирует в пополнение запасов воды в регионах, испытывающих нехватку воды.

Центры обработки данных все чаще применяют стратегии очистки и повторного использования сточных вод, чтобы уменьшить свою зависимость от ресурсов пресной воды, что приводит к на 50% ниже потребление воды. Indra Water и Kilimo — два примера выдающихся новаторов, помогающих предприятиям пополнять запасы воды.

Базируется в Индии, Индра Вода использует запатентованную технологию очистки промышленных сточных вод, которая предполагает пропускание электричества через загрязняющие вещества для разрушения их химических связей.

Эта технология значительно эффективнее традиционной химической обработки и может достичь восстановление сточных вод до 95 % и снижение чистого углеродного следа на 74 % при нулевом использовании химикатов при первичной очистке сточных вод.

Индра успешно вылечил более 4 миллиарда литров сточных вод и в будущем планирует очищать почти 100 миллионов литров в день.

Сотрудничая с местными организациями, центры обработки данных могут лучше понимать проблемы, связанные с водой, и разрабатывать совместные решения. Одним из примеров является Сельское хозяйствоноваторский агротехнологический стартап, который предоставляет фермерам инструменты управления водными ресурсами на базе искусственного интеллекта, позволяющие операторам центров обработки данных эффективно взаимодействовать с заинтересованными сторонами в сельском хозяйстве.

С помощью искусственного интеллекта Kilimo в режиме реального времени анализирует данные о погоде, почве и потребностях сельскохозяйственных культур, оптимизирует ирригационные системы и гарантирует, что фермеры используют только необходимый объем воды. Эта технология точного орошения экономит воду, снижает нагрузку на местные источники воды и способствует восстановлению экосистем и улучшению здоровья почвы.

Сотрудничая с корпорациями, Kilimo расширяет доступ к своим технологиям для фермеров, решая проблему дефицита ресурсов на уровне водоразделов и одновременно укрепляя связи с сообществом.

С более 2000 фермеров получив выгоду и сэкономив 30 миллионов кубических метров воды в семи странах, Килимо демонстрирует эффективность решений по пополнению запасов воды в решении проблемы нехватки воды и содействии водосберегающему сельскому хозяйству.

В то время как операторы центров обработки данных продолжают добиваться значительного прогресса в практике кругового управления водными ресурсами, более амбициозный подход необходим для удовлетворения растущего спроса на цифровые услуги и связанных с этим проблем с водой.

Переход от постепенных изменений к всеобъемлющим, круговым стратегиям использования водных ресурсов, основанным на данных, встроенным в проектирование цифровой инфраструктуры, необходим – не только для соблюдения требований, но и как стратегическая необходимость для обеспечения устойчивой цифровой экосистемы.

Ключевым рычагом станет сотрудничество по всей цепочке создания стоимости. Операторы гипермасштабирования, поставщики технологий, стартапы и местные сообщества должны выйти за рамки изолированных пилотных проектов и работать вместе в инновационных экосистемах, где общая инфраструктура, знания и инвестиции могут ускорить внедрение и обеспечить больший коллективный эффект.

Формируя эффективные партнерства, заинтересованные стороны могут масштабировать перспективные стратегии кругового управления водными ресурсами для центров обработки данных, такие как передовые решения жидкостного охлаждения и замкнутого цикла, а также продвигать оптимизацию и пополнение воды, что требует совместных действий в рамках всей экосистемы.

Сеть акселераторов Circularsпартнерство между Accenture, Всемирным экономическим форумом и UpLink, направлено на ускорение инноваций в сфере экономики замкнутого цикла совместно с такими партнерами, как Ecolab, Anglo American и AWS.

В 2025 году Всемирный экономический форум Природные позитивные переходы Инициатива работает над решением этих проблем, определяя приоритетные действия, которые технологические компании могут предпринять в сотрудничестве с другими участниками, чтобы уменьшить свое воздействие на природу, вызванное использованием воды и энергии, загрязнением и изменениями в землепользовании.