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数据中心运营商正努力解决用水问题

随着人工智能驱动数据中心扩张,其巨大的用水量正成为一个关键问题。科技公司如 SpaceX、Google 和微软正在应对水资源短缺、监管压力和公众反对。文章的核心在于探讨“蒸发冷却”技术带来的两难:它能有效降低能耗和成本,却消耗大量水资源,尤其是在缺水地区。企业在节水、减少碳排放和保证算力之间如何权衡,正面临越来越大的挑战和审视。

日益凸显的水资源争议

水资源使用正成为数据中心最具争议性的问题之一。

  • SpaceX 在其 IPO 文件中承认,水资源短缺、相关法规和干旱 可能会限制数据中心的建设。
  • 公众的担忧日益加剧:近期一项盖洛普民意调查显示,七成美国人反对建设数据中心,而 水资源是首要担忧

面对日益强烈的抵制,一些科技公司正努力向公众保证他们正在正面解决这个问题。

冷却技术的两难选择:蒸发冷却

数据中心产生巨大热量,主要依靠水来冷却服务器。

  • 蒸发冷却 是一种常用技术:它利用淡水吸收热量,然后在冷却塔中蒸发,从而达到降温效果。
  • 优点:可以减少对高耗能水泵的依赖,从而 节省资金并降低碳排放
  • 缺点:会带来巨大的水足迹。例如,Google 在爱荷华州使用蒸发冷却的设施,在 2024 年就消耗了超过 10 亿加仑 的水。

问题的规模与风险

劳伦斯伯克利国家实验室预测,如果高度依赖蒸发冷却,到 2030 年,超大规模数据中心的用水量可能高达 330 亿加仑。

“水是一个高度本地化、高度区域性的问题。它是一种有限的资源,我们必须非常小心地管理它。”

  • 这种风险在 水资源本已稀缺的地区 尤为突出。
  • 夏季问题更加严峻,因为此时数据中心的冷却需求与城市居民用水需求同时达到高峰。

科技巨头的不同应对策略

面对压力,各公司的应对策略有所不同。

  • 放弃蒸发冷却:微软、OpenAI 和甲骨文等公司已表示,为了节约用水,他们正逐步淘汰蒸发冷却技术。
  • 采取差异化和补充策略:Google 则认为“一刀切”的策略行不通,其承诺包括:
    • 通过投资当地水利项目,补充超过其消耗量的淡水。
    • 扩大再生水和循环水的使用规模。
    • 公开披露数据中心的年度用水量。
    • 根据当地水文状况,采用“数据驱动的框架”来决定最适合的冷却设计。

水、电与碳排放的权衡

放弃蒸发冷却并非没有代价。这背后是水、电和碳排放之间的复杂权衡。

  • 增加电力消耗:如果不使用水来降温,尤其是在夏季,将消耗更多电力,从而推高成本。
  • 潜在的碳排放增加:如果数据中心依赖非清洁能源来满足增加的电力需求,完全避免蒸发冷却可能导致 碳排放飙升。研究发现,在电网紧张但水资源不紧张的地区,使用蒸发冷却可以为电网释放 10 至 30 吉瓦 的电力。

挑战与现实:承诺与行动的差距

尽管科技公司做出了各种承诺,但现实情况依然严峻,甚至可能最终影响其业务。

  • 微软内部记录显示,尽管其正逐步淘汰蒸发冷却,但其 用水量预计将急剧上升
  • 2024 年,由于用水问题,Google 暂停了在智利圣地亚哥郊外建设数据中心的计划。
  • 过去,Google 甚至资助了一场诉讼,以避免向当地报纸披露其用水量。

“这个行业必须被挑战,才能设计出更智能、更简洁的东西。”

最终,公众的反对和监管 被认为是推动行业开发更优设计的关键力量,以实现同时减少用水和能源消耗的目标。