Οι εταιρείες που αναπτύσσουν κέντρα δεδομένων (data centers) προβάλλουν ολοένα και περισσότερο νέες τεχνολογίες που περιορίζουν δραστικά τις ποσότητες νερού που απαιτούνται για την ψύξη των διακομιστών, οι οποίοι αναπτύσσουν υψηλές θερμοκρασίες κατά τη λειτουργία τους. Οι λύσεις αυτές αποκτούν ιδιαίτερη σημασία σε περιοχές που αντιμετωπίζουν σοβαρή λειψυδρία, όπως η Αριζόνα. Ωστόσο, δεν αντιμετωπίζουν το μεγαλύτερο μέρος της κατανάλωσης νερού που προκαλεί η ραγδαία ανάπτυξη των υποδομών τεχνητής νοημοσύνης, σύμφωνα με το Bloomberg.
Μακριά από τα ολοένα περισσότερα data centers, οι μονάδες ηλεκτροπαραγωγής καταναλώνουν πλέον τεράστιες ποσότητες νερού για την παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας που απαιτείται για τη λειτουργία της τεχνητής νοημοσύνης, ακόμη και των συστημάτων ψύξης υψηλής ενεργειακής απόδοσης.
Νέα ερευνητικά δεδομένα δείχνουν ότι αυτή η έμμεση κατανάλωση νερού αυξάνεται με ταχύτατους ρυθμούς. Σε πρόσφατη μελέτη, ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν εκτίμησαν ότι η κατανάλωση νερού εκτός των εγκαταστάσεων θα μπορούσε να αυξήσει κατά 14 δισεκατομμύρια γαλόνια την ετήσια συνολική κατανάλωση νερού τριών μεγάλων κέντρων δεδομένων τεχνητής νοημοσύνης που σχεδιάζεται να κατασκευαστούν στην πολιτεία.
"Έχει δοθεί πολύ λιγότερη προσοχή σε αυτή την έμμεση κατανάλωση νερού, παρότι συχνά είναι σημαντικά υψηλότερη από την άμεση κατανάλωση και επηρεάζει τις λεκάνες απορροής και τους υδατικούς πόρους ολόκληρων περιοχών", δήλωσε στο Bloomberg ο Σαολέι Ρεν, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Ρίβερσαϊντ, ο οποίος μελετά την κατανάλωση νερού από τα data centers.
Στη Meta Platforms Inc., μία από τις ελάχιστες εταιρείες που δημοσιοποιούν στοιχεία για την έμμεση κατανάλωση νερού, αυτή αντιστοιχούσε περίπου στο 96% των συνολικά 21 δισεκατομμυρίων γαλονιών νερού (80 δισεκατομμυρίων λίτρων) που κατανάλωσε η εταιρεία το 2024. Σύμφωνα με την τελευταία έκθεση βιωσιμότητάς της, η συγκεκριμένη κατανάλωση αυξήθηκε κατά σχεδόν 120% σε σύγκριση με το 2021.
Το υπόλοιπο 4% καταναλώθηκε στις ίδιες τις εγκαταστάσεις της εταιρείας, κυρίως στα data centers, τα οποία ευθύνονται επίσης για σχεδόν το σύνολο της ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιεί η Meta.
"Η διαφάνεια αποτελεί βασικό πυλώνα του προγράμματός μας για την υπεύθυνη διαχείριση των υδάτινων πόρων", δήλωσε εκπρόσωπος της εταιρείας μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου.
Τα κέντρα δεδομένων που υποστηρίζουν εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης με υψηλές υπολογιστικές απαιτήσεις μπορούν να καταναλώνουν έως και δεκαπλάσια ηλεκτρική ενέργεια σε σύγκριση με τις συμβατικές εγκαταστάσεις, σύμφωνα με ερευνητές. Το μεγαλύτερο μέρος αυτής της ενέργειας απαιτείται για τη λειτουργία των διακομιστών. Για την παραγωγή της, οι μονάδες ηλεκτροπαραγωγής που χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα ή πυρηνική ενέργεια χρειάζονται μεγάλες ποσότητες νερού, προκειμένου να παράγουν ατμό που κινεί τους στροβίλους, όπως αναφέρει το Bloomberg.
Αντιδράσεις στις ΗΠΑ για την κατανάλωση νερού και ενέργειας
Σε ολόκληρες τις Ηνωμένες Πολιτείες εντείνονται οι αντιδράσεις για τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις των data centers στις τοπικές κοινωνίες, αλλά και για την αύξηση των λογαριασμών ηλεκτρικού ρεύματος. Οι αντιδράσεις αυτές έχουν οδηγήσει στην επιβολή μορατόριουμ και άλλων περιορισμών στην ανάπτυξη νέων εγκαταστάσεων.
Σύμφωνα με την εταιρεία ερευνών Data Center Watch, τουλάχιστον 45 έργα συνολικής αξίας σχεδόν 68 δισεκατομμυρίων δολαρίων μπλοκαρίστηκαν ή καθυστέρησαν το διάστημα από τον Απρίλιο έως τον Ιούνιο.
Η ταχεία επέκταση των κέντρων δεδομένων ενδέχεται να επιδεινώσει τις επιπτώσεις των ξηρασιών και των κυμάτων καύσωνα που συνδέονται με την κλιματική αλλαγή, επιβαρύνοντας περαιτέρω τα υδατικά αποθέματα σε πολλές περιοχές.
"Η ζήτηση για data centers αυξάνεται εκρηκτικά και η πραγματικότητα είναι ότι οι υποδομές ηλεκτροδότησης και υδροδότησης δεν θα μπορέσουν να ανταποκριθούν", δήλωσε η Κέρι Χίκενομποτομ, αναπληρώτρια καθηγήτρια Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, η οποία ερευνά την κατανάλωση νερού από τα κέντρα δεδομένων.
Οι εκτιμήσεις για την ετήσια έμμεση κατανάλωση νερού από τα data centers στις ΗΠΑ παρουσιάζουν μεγάλη απόκλιση. Μελέτη του Εθνικού Εργαστηρίου Lawrence Berkeley, το 2024, την υπολόγισε σε 211 δισεκατομμύρια γαλόνια (800 δισεκατομμύρια λίτρα), ενώ πρόσφατη ανάλυση του περιβαλλοντικού μη κερδοσκοπικού οργανισμού Ceres ανεβάζει το μέγεθος έως και στα 4 τρισεκατομμύρια γαλόνια.
Οι ποσότητες αυτές θα επαρκούσαν για την κάλυψη των ετήσιων αναγκών σε νερό από 2 εκατομμύρια έως σχεδόν 37 εκατομμύρια μέσων αμερικανικών νοικοκυριών.
Η έλλειψη κοινών προτύπων δυσκολεύει τη διαφάνεια
Οι εταιρείες που αναπτύσσουν data centers αποδίδουν εν μέρει την περιορισμένη δημοσιοποίηση στοιχείων στην απουσία ενιαίας μεθοδολογίας για τον υπολογισμό της έμμεσης κατανάλωσης νερού.
"Χρειαζόμαστε κοινή προσέγγιση σε ολόκληρο τον κλάδο, εάν θέλουμε να δημοσιοποιούμε συλλογικά στοιχεία για την έμμεση κατανάλωση νερού", δήλωσε ο Μπράντον Όιερ, επικεφαλής των τομέων ενέργειας και νερού στην Amazon Web Services.
Η Amazon.com Inc. ανακοίνωσε ότι από το 2021 έχει βελτιώσει κατά 52% την αποδοτικότητα της χρήσης νερού στα data centers της. Η πρόοδος αυτή αποδίδεται, μεταξύ άλλων, στην εγκατάσταση συστημάτων ψύξης που απαιτούν μικρότερες ποσότητες νερού και στην αξιοποίηση τεχνολογιών που περιορίζουν την ανάπτυξη θερμότητας στο εσωτερικό των εγκαταστάσεων.
"Αυτό συμβάλλει στον περιορισμό της κατανάλωσης νερού τόσο εντός όσο και εκτός των εγκαταστάσεών μας", δήλωσε ο Γουίλ Χιους, επικεφαλής βιωσιμότητας στον τομέα των υδάτινων πόρων της Amazon Web Services.
Από την πλευρά του, ο Μπεν Τάουνσεντ, επικεφαλής στρατηγικής υποδομών και βιωσιμότητας της Google, δήλωσε ότι η εταιρεία δεν δημοσιοποιεί επί του παρόντος στοιχεία για την έμμεση κατανάλωση νερού, επισημαίνοντας ότι έχει επικεντρωθεί στην τροφοδοσία των data centers της με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
"Με την αιολική και την ηλιακή ενέργεια, καθώς και με τα συστήματα αποθήκευσης, τα συγκεκριμένα έργα έχουν ουσιαστικά μηδενικό υδατικό αποτύπωμα", ανέφερε.
Η Αριζόνα στο επίκεντρο της κρίσης
Οι λύσεις αυτές δοκιμάζονται στην πράξη σε περιοχές που πλήττονται από έντονη λειψυδρία και έχουν εξελιχθεί σε κόμβους ανάπτυξης data centers, όπως η Αριζόνα. Εκεί, το ζήτημα της κατανάλωσης νερού προκαλεί ολοένα μεγαλύτερη ανησυχία, καθώς ο ποταμός Κολοράντο και οι ταμιευτήρες του στερεύουν.
Τον Αύγουστο, η ομοσπονδιακή κυβέρνηση ανακοίνωσε περικοπή κατά 27% στην ποσότητα νερού που δικαιούται να λαμβάνει η Αριζόνα. Παράλληλα, προειδοποίησε ότι ενδέχεται να απαιτηθούν πολύ μεγαλύτερες περικοπές, εάν οι συνθήκες συνεχίσουν να επιδεινώνονται.
Τα data centers της πολιτείας συγκεντρώνονται κυρίως στην ευρύτερη περιοχή του Φοίνιξ, όπου οι πόλεις εξαρτώνται από τον ποταμό Κολοράντο για το 20% έως το 50% της υδροδότησής τους.
Σύμφωνα με εκτιμήσεις της Bloomberg Intelligence, τα έργα κέντρων δεδομένων τεχνητής νοημοσύνης που βρίσκονται υπό κατασκευή στην Αριζόνα θα μπορούσαν τα επόμενα χρόνια να αυξήσουν την άμεση ετήσια ζήτηση νερού στα 5 δισεκατομμύρια γαλόνια. Η ποσότητα αυτή αντιστοιχεί στο 4,5% της σημερινής ετήσιας παραγωγής νερού του Φοίνιξ.
Ωστόσο, σύμφωνα με ερευνητές, η έμμεση κατανάλωση νερού ενδέχεται να είναι πολλαπλάσια.
Ο Μάικλ Γκερτσμαν, εκπρόσωπος της Υπηρεσίας Υδάτων του Φοίνιξ, δήλωσε ότι οι εταιρείες που υποβάλλουν αιτήσεις για την κατασκευή μεγάλων data centers υποχρεούνται να γνωστοποιούν την εκτιμώμενη άμεση κατανάλωση νερού των εγκαταστάσεών τους. Η έμμεση κατανάλωση, ωστόσο, δεν αποτελεί μέρος της διαδικασίας αξιολόγησης.
Με τις νοτιοδυτικές ΗΠΑ να αντιμετωπίζουν ξηρασία-ρεκόρ διάρκειας 26 ετών και τις μέγιστες ημερήσιες θερμοκρασίες του καλοκαιριού στο Φοίνιξ να φθάνουν κατά μέσο όρο τους 42 βαθμούς Κελσίου τα τελευταία χρόνια, οι κατασκευαστές data centers στρέφονται σε τεχνολογίες που απαιτούν ελάχιστο ή καθόλου νερό στις ίδιες τις εγκαταστάσεις, όπως τα συστήματα ψύξης με αέρα.
Οι λύσεις αυτές, ωστόσο, έχουν και κόστος: η απομάκρυνση της θερμότητας από τους διακομιστές απαιτεί ηλεκτρική ενέργεια, γεγονός που μπορεί να αυξήσει την έμμεση κατανάλωση νερού.
Μελέτη του 2025, στην οποία συμμετείχε η Χίκενομποτομ, διαπίστωσε ότι στην περιοχή του Φοίνιξ η έμμεση κατανάλωση νερού από συστήματα ψύξης με αέρα μπορεί να είναι πάνω από 2,5 φορές μεγαλύτερη από εκείνη συστημάτων υδρόψυξης, τα οποία καταναλώνουν περισσότερες ποσότητες νερού εντός των εγκαταστάσεων.
Η Microsoft επενδύει σε νέες τεχνολογίες ψύξης
Η Microsoft Corp., η οποία διατηρεί αρκετά data centers στην Αριζόνα, δεν έδωσε στοιχεία για την έμμεση κατανάλωση νερού ούτε διευκρίνισε εάν υπολογίζει τη συγκεκριμένη παράμετρο.
Η εταιρεία ανέφερε ότι από τις αρχές της δεκαετίας του 2000 έχει μειώσει κατά 90% την ποσότητα νερού που απαιτείται επιτόπου για κάθε κιλοβατώρα ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνουν τα data centers της.
Παράλληλα, εκτιμά ότι τα συστήματα ψύξης με υγρό που σχεδιάζει να αξιοποιήσει θα εξοικονομούν 33 εκατομμύρια γαλόνια νερού (125 εκατομμύρια λίτρα) ετησίως σε καθεμία από τις εγκαταστάσεις της.
"Επικεντρωνόμαστε στον περιορισμό της άμεσης κατανάλωσης νερού στις κοινότητες όπου δραστηριοποιούμαστε, διατηρώντας παράλληλα υψηλής αποδοτικότητας σχεδιασμό στα data centers μας και συνεργαζόμενοι με τους παρόχους κοινής ωφέλειας, ώστε να καλύπτουμε υπεύθυνα τις ενεργειακές μας ανάγκες", δήλωσε εκπρόσωπος της Microsoft μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου.
