Центры обработки данных активно используют воду для охлаждения, но альтернативные источники могут снизить нагрузку на муниципальные системы и поддержать устойчивое развитие.

Большинство центров обработки данных потребляют значительное количество воды , в основном для систем охлаждения. Однако степень негативного влияния потребления воды в центрах обработки данных на сообщества и окружающую среду может существенно различаться в зависимости от одного ключевого фактора: используется ли вода из муниципальных источников.

В целом, центры обработки данных создают значительно большую нагрузку на дома и предприятия, поскольку им приходится конкурировать с ними за воду, поставляемую через муниципальные системы водоснабжения, по сравнению с получением воды из альтернативных частных источников.

Поиск альтернатив городскому водоснабжению — один из способов совместить потребность центров обработки данных в воде с необходимостью быть хорошим соседом. К счастью, в этом направлении существует множество решений.

Сколько муниципальной воды потребляют центры обработки данных?

В большинстве случаев самый простой способ получить воду, необходимую для охлаждения ЦОД, — это воспользоваться муниципальными системами водоснабжения. Это избавляет операторов ЦОД от необходимости создавать и поддерживать собственную инфраструктуру сбора и фильтрации воды. Поэтому неудивительно, что на муниципальную воду приходится около 95% всего водопотребления ЦОД.

С точки зрения сообществ, которые также зависят от муниципального водоснабжения, это не всегда хорошо. Например, один центр обработки данных может потреблять столько же воды, сколько жители всего штата (по крайней мере, так обстоит дело с одним центром обработки данных в Айове ). Потребление значительного количества воды центрами обработки данных может привести к дефициту воды в жилых домах и коммерческих помещениях. Это также может способствовать росту расходов на воду, поскольку создание и обслуживание инфраструктуры водоснабжения, способной удовлетворить потребности центра обработки данных, — дорогостоящее мероприятие для водоканалов.

Ожидается, что нагрузка на системы общественного водоснабжения увеличится, поскольку центры обработки данных потребляют больше электроэнергии, что приводит к повышению потребностей в охлаждении, а нехватка грунтовых вод делает муниципальные системы менее зависимыми от скважин и менее эффективными.

Альтернативные источники воды для центров обработки данных

Изучение альтернативных источников воды крайне важно для центров обработки данных, чтобы снизить зависимость от муниципального водоснабжения и минимизировать его воздействие на местные сообщества. Даже на объектах, имеющих подключение к муниципальной водопроводной инфраструктуре, можно получать часть или всю воду, обычно используемую центром обработки данных, альтернативными способами.

Вот пять вариантов, которые подойдут многим центрам обработки данных:

1. Вода из рек и озер

Один из вариантов — получать воду непосредственно из рек или озёр. Если центры обработки данных находятся в непосредственной близости от такого источника поверхностной воды, вероятно, с точки зрения затрат и логистики целесообразно закачивать воду в центр обработки данных и использовать её для охлаждения. Потребуется определённая фильтрация для удаления осадка и минералов, которые могут засорить трубы или вызвать испарение в системах охлаждения, но этот процесс не сложнее, чем в случае муниципальной системы водоснабжения, получающей воду из аналогичного источника.

2. Морская вода

Морскую воду также можно использовать для охлаждения центров обработки данных — эта практика уже внедрена компанией Google как минимум на одном из её объектов. Однако серьёзной проблемой является то, что соленая вода может вызывать накопление минералов и коррозию в системах испарительного охлаждения, используемых в большинстве центров обработки данных. Однако морскую воду можно потенциально дистиллировать перед использованием для охлаждения центров обработки данных, чтобы отфильтровать соль.

Альтернативный подход заключается в погружении всего центра обработки данных в морскую воду, что позволяет осуществлять прямое охлаждение без использования традиционных методов испарения. На данный момент подводные центры обработки данных остаются в основном экспериментальными, но есть данные, что они начинают всё чаще применяться .

3. Подземные воды

Подобно тому, как вы можете обеспечить водой дом, используя колодец во дворе, вы потенциально можете получать воду для центра обработки данных из местных скважин. Однако, конечно, это возможно только при наличии достаточного количества грунтовых вод для удовлетворения потребностей центра обработки данных в воде. А поскольку эти потребности в большинстве случаев весьма высоки, зачастую нецелесообразно получать достаточное количество воды только из скважин.

Однако вода из скважин может покрыть хотя бы часть потребностей центра обработки данных в воде, снижая нагрузку на коммунальную водопроводную инфраструктуру. В районах с обильными грунтовыми водами, благодаря крупным подземным водоносным горизонтам или частым осадкам, скважины могут служить вполне адекватной альтернативой городскому водоснабжению. 

4. Сточные воды

Вместо того чтобы получать свежеочищенную воду из муниципальных систем, центры обработки данных могут подключаться к внутренним узлам этих систем, так сказать, используя сточные воды, которые протекают по муниципальным дренажным трубам.

Очевидная проблема здесь заключается в необходимости удаления отходов из сточных вод перед их использованием в таких процессах, как испарительное охлаждение. Но если вода будет использоваться для охлаждения центров обработки данных, а не сбрасываться в окружающую среду, очистка может быть не такой интенсивной, как в противном случае. Таким образом, у центров обработки данных есть возможность помочь водоканалам, повторно используя свои сточные воды и тем самым сокращая объём очистки, необходимый коммунальным службам.

5. Повторное использование сточных вод

Аналогичным образом, центры обработки данных могли бы использовать «серую» воду, то есть воду, протекающую через раковины или душевые. «Серая» вода обычно содержит меньше загрязняющих веществ, поэтому требует меньшей фильтрации.

Проблема заключается в том, что многие системы водоотведения и канализации не различают серые и сточные воды, поскольку раковины, душевые и туалеты часто сливаются в одни и те же трубы. Однако, сотрудничая с водоканалами, центры обработки данных могут инвестировать в инфраструктуру, которая будет раздельно собирать серые воды и использовать их для охлаждения.

Путь к устойчивому охлаждению на основе воды

По мере расширения центров обработки данных их потребности в охлаждении будут требовать инновационных решений. Используя альтернативные источники воды, операторы могут снизить свое воздействие на окружающую среду и улучшить отношения с местными сообществами.

В конечном счете, достижение баланса между эксплуатационной эффективностью и устойчивостью имеет решающее значение для обеспечения жизнеспособности центров обработки данных в мире, где водные ресурсы становятся все более дефицитными.