Wykorzystanie Sztucznej Inteligencji (AI) we współczesnym świecie rośnie w zawrotnym tempie, a wśród wielu zgłaszanych obaw najbardziej podkreślane są skutki środowiskowe tej technologii. Toczyło się wiele publicznych debat na temat zużycia energii przez centra danych AI, jednak prawie nie było dyskusji o ich zużyciu wody – aż do teraz (aktualizacja - kwiecień 2025).
Czym właściwie są centra danych AI?
Centra danych sztucznej inteligencji (AI) to obiekty fizyczne, w których znajdują się potężne zasoby obliczeniowe i pamięć masowa, umożliwiające chatbotom, takim jak ChatGPT, uczenie się i przechowywanie informacji. W wielu częściach świata centra danych mieszczą się w ogromnych magazynach, które muszą być zasilane energią elektryczną przez całą dobę, a warunki panujące w ich wnętrzu są ściśle kontrolowane, aby technologia mogła działać na optymalnym poziomie.
To właśnie dlatego centra danych spotkały się z negatywnym odbiorem mediów ze względu na ogromne zużycie energii. Według artykułu naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside i Uniwersytetu Teksańskiego w Arlington, zatytułowanego „Making AI Less „Thirsty”: Uncovering and Addressing the Secret Water Footprint of AI Models” (Zmniejszanie „pragnienia” sztucznej inteligencji: odkrywanie i eliminowanie ukrytego śladu wodnego modeli sztucznej inteligencji), szacuje się, że centra danych AI zużywają łącznie 2% całej energii elektrycznej wytwarzanej na świecie1.
Jednak mniej znana jest ilość wody zużywanej przez te obiekty. W nawiązaniu do planów rządu Wielkiej Brytanii, aby kraj ten stał się światowym liderem w dziedzinie sztucznej inteligencji, serwis BBC News zacytował niedawno dr Venkatesha Uddameri, eksperta w dziedzinie gospodarki wodnej, który stwierdził, że typowe centrum danych może zużywać od 11 do 19 milionów litrów wody dziennie, czyli mniej więcej tyle samo, ile miasto liczące od 30 000 do 50 000 mieszkańców2.
W obszarach, w których znajduje się wiele centrów danych, powoduje to znaczne wyczerpanie lokalnych zasobów wodnych. Na przykład w Wirginii, gdzie znajduje się największa na świecie koncentracja centrów danych, zużycie wody wzrosło o dwie trzecie w latach 2019–2023, z 1,13 mld galonów do 1,85 mld galonów3.
Dlaczego centra danych zużywają tak dużo wody?
Centra danych AI zużywają wodę na dwa sposoby – bezpośrednio i pośrednio – a największe zapotrzebowanie przypada na tzw. fazę treningową, czyli okres, w którym sztuczna inteligencja jest zasilana danymi i jest programowana do reagowania.
Pośrednie zużycie wody to woda wykorzystywana poza samym centrum danych, głównie w procesie wytwarzania energii. Przykładem może być woda potrzebna do chłodzenia w elektrowniach węglowych. Choć centra danych AI nie zużywają jej bezpośrednio, ich ogromne zapotrzebowanie na energię powoduje, że do utrzymania ich pracy przez całą dobę potrzebne są znacznie większe ilości wody w porównaniu z innymi typami obiektów.
Bezpośrednie zużycie wody to natomiast woda wykorzystywana na miejscu, w samym centrum danych, do celów chłodzenia. Prawie cała energia doprowadzana do serwerów centrum danych zamienia się w ciepło, a ogromna skala tych instalacji tylko potęguje ten stan. Dlatego aby utrzymać stabilną temperaturę funkcjonalną, woda przepływa przez system wymiany ciepła, chłodząc urządzenia i zapobiegając jego przegrzaniu.
Dodatkowo woda wykorzystywana do chłodzenia jest niezbędna, aby reagować na zmiany temperatur zewnętrznych wynikające z sezonowych warunków pogodowych.
Jest to szczególnie niepokojące, biorąc pod uwagę coraz częstsze występowanie cieplejszych lat i wynikający z tego niedobór wody, którego doświadcza się na całym świecie. W rezultacie istnieje potencjalne ryzyko, że centra danych zużywają wodę, która powinna być zarezerwowana dla społeczności zagrożonych.
Zużycie wody w amerykańskich obiektach może być uderzające, ale badania opublikowane w książce „Making AI Less „Thirsty” sugerują również, że centra danych w Azji mogłyby zużywać nawet trzy razy więcej wody niż ich odpowiedniki na Zachodzie. Jest to niepokojące, biorąc pod uwagę, że według prognoz do 2030 roku połowa światowej populacji będzie zmagać się z poważnym niedoborem wody.
Dwa istotne zastrzeżenia
Choć ten nowy artykuł jest przekonujący, należy pamiętać, że dane w tym obszarze są wciąż bardzo ograniczone. Wynika to częściowo z faktu, że dotychczas przeprowadzono niewiele analiz dotyczących zużycia wody w centrach danych, a częściowo – jak sugeruje artykuł – firmy technologiczne chcą ukryć prawdziwy koszt technologii AI. Warto także podkreślić, że mimo szerokiego zainteresowania medialnego, w momencie pisania tego tekstu w maju 2023 (aktualizacja 2025) raport i zastosowana w nim metodologia nie przeszły jeszcze procesu recenzji naukowej. Chociaż nie podważa to potencjalnego znaczenia badań, ale oznacza, że potrzebne będą dalsze analizy, zanim będzie można wyciągnąć ostateczne wnioski odnośnie centrów danych AI.
Co można z tym zrobić?
W międzyczasie naukowcy odpowiedzialni za projekt „Making AI Less ‘Thirsty’” wskazują, że czas i miejsce szkolenia chatbotów AI mają ogromny wpływ na ilość zużywanej przez nie wody. Znaczenie lokalizacji geograficznej przy wyborze lokalizacji centrów danych powinno zatem stanowić priorytet dla firm technologicznych, podobnie jak termin szkolenia w ciągu roku kalendarzowego.
Można jednak wdrożyć środki mające na celu zmniejszenie zużycia wody chłodzącej w centrum danych niezależnie od jego lokalizacji. Na przykład nasze modele SIRION™ Mega SF i TF oferują wysokoprzepływową, energooszczędną odwróconą osmozę (RO) przy minimalnych wymaganiach dotyczących dodatkowych prac inżynieryjnych. W rezultacie 98% rozpuszczonych substancji organicznych może zostać usuniętych ze ścieków pochodzących z centrum danych, co pozwala na ich recykling i wykorzystanie w wieży chłodniczej, a tym samym na zmniejszenie zużycia wody – a wszystko to przy oszczędności energii elektrycznej sięgającej 50% w porównaniu z konwencjonalnymi urządzeniami. W połączeniu z naszymi systemami Ionsoft™ urządzenia RO mogą jeszcze bardziej zmniejszyć ilość wody odprowadzanej do kanalizacji, umożliwiając centrom danych bardziej zrównoważoną działalność i pomagając obniżyć koszty operacyjne.
Dla przykładu, w lutym tego roku raport Narodowego Centrum Polityki Inżynieryjnej (NEPC) zaapelował do rządu Wielkiej Brytanii o nałożenie na firmy technologiczne obowiązku składania raportów dotyczących zużycia, poboru i źródeł wody4. W związku z tym wkrótce może zaistnieć konieczność wdrożenia bardziej wydajnych rozwiązań w centrach danych. Nasi eksperci ds. uzdatniania wody mogą odwiedzić obiekty, aby pomóc w poprawie wydajności istniejącego systemu lub pomóc klientom w zaprojektowaniu nowego. Ich wiedza specjalistyczna może zapewnić optymalne działanie systemów przy minimalnej ilości odpadów i mniejszym prawdopodobieństwie awarii.
Aby uzyskać więcej informacji na temat rozwiązań, jakie możemy zapewnić dla centrów danych, kliknij tutaj.
1 Making AI Less “Thirsty”: Uncovering and Addressing the Secret Water Footprint of AI Models - https://arxiv.org/abs/2304.03271
2 BBC News: Concern UK’s AI ambitions could lead to water shortages - https://www.bbc.co.uk/news/articles/ce85wx9jjndo
3 Demand for AI is driving data center water consumption sky high - https://techcrunch.com/2024/08/19/demand-for-ai-is-driving-data-center-water-consumption-sky-high/.
4 Engineering Responsible AI: foundations for environmentally sustainable AI - https://raeng.org.uk/media/2aggau2j/foundations-for-environmentally-sustainable-ai-nepc-report.pdf
Autor | Kalpesh Shah
Kalpesh Shah jest kierownikiem ds. sprzedaży dla przemysłu, Industrial Sales Manager, w Veolia Water Technologies UK. Karierę rozpoczął na początku lat 90. w dziale sprzedaży wewnętrznej, a następnie przeniósł się do działu sprzedaży międzynarodowej. W 2000 r. skupił się na zarządzaniu projektami, gdzie przez ponad dekadę pracował nad różnorodnymi złożonymi i wymagającymi projektami dla klientów z sektora NHS, przemysłowego i farmaceutycznego. Następnie przeniósł się do działu rozwoju biznesu w branży farmaceutycznej, gdzie odnosił sukcesy, aż do momentu awansu na stanowisko Kierownika ds. Sprzedaży da przemysłu. Kalpesh posiada 26 lat doświadczenia w zakresie przemysłowych systemów i procesów uzdatniania wody. Wspiera klientów w projektowaniu i wdrażaniu wydajnych systemów uzdatniania wody z wykorzystaniem szeregu technologii.
