如何可持續(xù)地管理數(shù)據(jù)中心用水

　　根據(jù)聯(lián)合國的說法，水和氣候變化有著密切的聯(lián)系。氣候變化導致水溫升高，加劇了水污染和水質，而冰川融化減少了水供應，導致水資源更加短缺。

　　能源生產(chǎn)高度依賴于水，這就是為什么人們關注數(shù)據(jù)中心及其對環(huán)境的影響。數(shù)據(jù)中心以各種方式直接或間接地消耗大量的電、熱和水。

　　由于整個行業(yè)缺乏透明度，水資源消耗已經(jīng)成為一個更廣泛的問題，但一些組織終于開放了。

　　數(shù)據(jù)中心用水量

　　根據(jù)匯集世界各地組織消費數(shù)據(jù)的開源社區(qū)驅動項目The World Counts的數(shù)據(jù)，全球每年消耗的水超過4.3萬億立方米(約1.1萬億加侖)。谷歌、亞馬遜和微軟等科技巨頭向公眾公布了他們的用水量數(shù)據(jù)。

　　谷歌

　　2022年，谷歌發(fā)布了前一年的用水量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分享了其對氣候意識數(shù)據(jù)中心冷卻的承諾。2021年，谷歌的數(shù)據(jù)中心消耗了約43億加侖的水。谷歌數(shù)據(jù)中心平均每天消耗45萬加侖的水。

　　亞馬遜

　　雖然亞馬遜沒有披露其總耗水量，但一份公開報告稱，AWS數(shù)據(jù)中心每千瓦時使用0.19升水。就上下文而言，數(shù)據(jù)中心平均每千瓦時使用1.8升水。這一指標被稱為用水效率(WUE)，這是綠色電網(wǎng)開發(fā)的一個術語，用于衡量數(shù)據(jù)中心在用水及其與能源消耗關系方面的可持續(xù)性。WUE是以升為單位的水消耗量與以千瓦時為單位的能源消耗量的比率。比例越低，效率就越高。

　　微軟

　　微軟公布了其年度用水量和WUE?？偟膩碚f，微軟2022年的用水量接近17億加侖。根據(jù)微軟的數(shù)據(jù)，該公司的全球數(shù)據(jù)中心每千瓦時使用0.49升水。

　　其他數(shù)據(jù)中心大規(guī)模消耗水資源，并且沒有發(fā)布或收集必要的數(shù)據(jù)來提供該行業(yè)在全球范圍內數(shù)據(jù)中心消耗水資源的準確情況。數(shù)據(jù)中心的管理人員必須認識到透明度的重要性，并分享他們的用水量數(shù)據(jù)。這將為該行業(yè)創(chuàng)建一個基線，并形成新的可持續(xù)發(fā)展目標，以確保該行業(yè)在減少用水、限制氣候變化和保護水資源方面盡自己的一份力量。

　　數(shù)據(jù)中心用水的方式

　　消耗的主要領域可以歸結為冷卻和加濕系統(tǒng)。

　　冷卻系統(tǒng)

　　數(shù)據(jù)中心擁有高度敏感、耗電量大的IT設備，其中大部分設備都在不斷啟動和運行。如果設備過熱，可能會出現(xiàn)過熱、故障和故障。為了保持正常運行時間并避免設備故障，許多數(shù)據(jù)中心使用水基冷卻來幫助設備保持在安全溫度下。

　　根據(jù)npj Clean Water上的一篇文章，數(shù)據(jù)中心冷卻有幾種機制。這些機制包括通過冷卻水降低空氣溫度并將其用作傳熱機制的冷卻器;冷卻塔，所述冷卻塔使熱空氣重新穿過濕介質以蒸發(fā)水;以及絕熱節(jié)約器，其將水噴射到氣流中或熱交換表面上以冷卻進入數(shù)據(jù)中心的空氣。當這些系統(tǒng)中的一些循環(huán)水時，由于蒸發(fā)和保持水質，水的損失是不可避免的。

　　加濕系統(tǒng)

　　干燥的空氣會產(chǎn)生靜電，從而導致靜電放電。這對數(shù)據(jù)中心中的敏感設備來說是危險的。為了減少這種積聚，許多數(shù)據(jù)中心使用加濕系統(tǒng)來保持目標濕度水平。這些系統(tǒng)可以蒸發(fā)水并將其添加到空氣中，或者吸入空氣以去除濕氣。

　　數(shù)據(jù)中心也通過電力間接使用水。電力必須來自某個地方，無論是通過燒煤還是通過水力發(fā)電廠。發(fā)電消耗水資源。

　　如何降低數(shù)據(jù)中心的水消耗并更可持續(xù)地用水

　　以下是數(shù)據(jù)中心限制水消耗的幾種方法:

　　? 收集和分析用水數(shù)據(jù)。將WUE建立為必要的跟蹤指標。收集總用水量的數(shù)據(jù)，包括直接和間接用水量。這顯示了水的使用情況。

　　? 想辦法重復利用水。有些冷卻系統(tǒng)可以循環(huán)水以避免浪費。建立一個收集雨水和中水或循環(huán)水的系統(tǒng)，供當?shù)厣鐓^(qū)使用。

　　? 試驗新的水管理技術。事實可能會證明，從傳統(tǒng)的冷卻過渡到專注于單個服務器行的定向冷卻是有效的。嘗試尋找新的和更有效的水管理技術。例如，谷歌應用人工智能和機器學習來訓練數(shù)據(jù)中心的深度神經(jīng)網(wǎng)絡，以幫助優(yōu)化水的計量、監(jiān)控和管理。

　　? 替換遺留系統(tǒng)?，F(xiàn)代冷卻系統(tǒng)和技術效率更高。評估舊設備，升級到更可持續(xù)的基礎設施。

　　? 在較冷的氣候條件下建造新設施。地理位置在數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)性中發(fā)揮著重要作用。在更熱、更干燥的氣候條件下建造的數(shù)據(jù)中心會給當?shù)氐墓┧畮韷毫?，需要更密集的冷卻。建立在氣候較冷地區(qū)的數(shù)據(jù)中心可以利用外部環(huán)境的冷空氣來維持設備溫度。

　　? 確保無冷卻劑浪費。仔細搜索并適當密封和堵上設施的任何開口，以確保沒有冷卻劑浪費。這有助于最大限度地提高冷卻效率。

　　? 使用除水以外的冷卻方法。還有其他方法可以讓數(shù)據(jù)中心設備保持涼爽。組織正在努力提供更環(huán)保的方式來冷卻數(shù)據(jù)中心。Novenco使用工業(yè)風扇與外部空氣一起為數(shù)據(jù)中心降溫。雖然這不能完全停止用水，但它大大減少了用水量。

　　? 探索其他水源。許多數(shù)據(jù)中心使用飲用水從當?shù)厮畮烊∷Ｏ喾?，在可能的情況下，過渡到替代和更可持續(xù)的水源。例如，谷歌在芬蘭哈米納的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)找到了一種使用非飲用海水來冷卻設備的方法。

　　? 參與水補充計劃。一些組織，如微軟，與當?shù)厣鐓^(qū)合作，投資項目，將水補充回最需要的流域。這有助于保護和擴大水的可用性。

　　考慮到氣候危機的狀況，所有數(shù)據(jù)中心都需要控制用水量，并建立更可持續(xù)的基礎設施，也被稱為綠色數(shù)據(jù)中心。這樣做對于實現(xiàn)有助于防止氣候變化最壞影響的全球可持續(xù)性目標是必要的。

　　作者：Jacob Roundy

　　來源：千家網(wǎng)