如何可持續(xù)地管理數(shù)據(jù)中心用水

　　根據(jù)聯(lián)合國(guó)的說(shuō)法，水和氣候變化有著密切的聯(lián)系。氣候變化導(dǎo)致水溫升高，加劇了水污染和水質(zhì)，而冰川融化減少了水供應(yīng)，導(dǎo)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(guān)注數(shù)據(jù)中心及其對(duì)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(gè)行業(yè)缺乏透明度，水資源消耗已經(jīng)成為一個(gè)更廣泛的問(wèn)題，但一些組織終于開(kāi)放了。

　　數(shù)據(jù)中心用水量

　　根據(jù)匯集世界各地組織消費(fèi)數(shù)據(jù)的開(kāi)源社區(qū)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目The World Counts的數(shù)據(jù)，全球每年消耗的水超過(guò)4.3萬(wàn)億立方米(約1.1萬(wàn)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(jì)數(shù)據(jù)，分享了其對(duì)氣候意識(shí)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(wàn)加侖的水。

　　亞馬遜

　　雖然亞馬遜沒(méi)有披露其總耗水量，但一份公開(kāi)報(bào)告稱，AWS數(shù)據(jù)中心每千瓦時(shí)使用0.19升水。就上下文而言，數(shù)據(jù)中心平均每千瓦時(shí)使用1.8升水。這一指標(biāo)被稱為用水效率(WUE)，這是綠色電網(wǎng)開(kāi)發(fā)的一個(gè)術(shù)語(yǔ)，用于衡量數(shù)據(jù)中心在用水及其與能源消耗關(guān)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(shí)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?lái)說(shuō)，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(shí)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(méi)有發(fā)布或收集必要的數(shù)據(jù)來(lái)提供該行業(yè)在全球范圍內(nèi)數(shù)據(jù)中心消耗水資源的準(zhǔn)確情況。數(shù)據(jù)中心的管理人員必須認(rèn)識(shí)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(gè)基線，并形成新的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，以確保該行業(yè)在減少用水、限制氣候變化和保護(hù)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(lǐng)域可以歸結(jié)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(shè)備，其中大部分設(shè)備都在不斷啟動(dòng)和運(yùn)行。如果設(shè)備過(guò)熱，可能會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱、故障和故障。為了保持正常運(yùn)行時(shí)間并避免設(shè)備故障，許多數(shù)據(jù)中心使用水基冷卻來(lái)幫助設(shè)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(jī)制。這些機(jī)制包括通過(guò)冷卻水降低空氣溫度并將其用作傳熱機(jī)制的冷卻器;冷卻塔，所述冷卻塔使熱空氣重新穿過(guò)濕介質(zhì)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(jìn)入數(shù)據(jù)中心的空氣。當(dāng)這些系統(tǒng)中的一些循環(huán)水時(shí)，由于蒸發(fā)和保持水質(zhì)，水的損失是不可避免的。

　　加濕系統(tǒng)

　　干燥的空氣會(huì)產(chǎn)生靜電，從而導(dǎo)致靜電放電。這對(duì)數(shù)據(jù)中心中的敏感設(shè)備來(lái)說(shuō)是危險(xiǎn)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(lái)保持目標(biāo)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(guò)電力間接使用水。電力必須來(lái)自某個(gè)地方，無(wú)論是通過(guò)燒煤還是通過(guò)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?dāng)?shù)據(jù)。將WUE建立為必要的跟蹤指標(biāo)。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(fù)利用水。有些冷卻系統(tǒng)可以循環(huán)水以避免浪費(fèi)。建立一個(gè)收集雨水和中水或循環(huán)水的系統(tǒng)，供當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)使用。

　　? 試驗(yàn)新的水管理技術(shù)。事實(shí)可能會(huì)證明，從傳統(tǒng)的冷卻過(guò)渡到專注于單個(gè)服務(wù)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(shù)。例如，谷歌應(yīng)用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)訓(xùn)練數(shù)據(jù)中心的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以幫助優(yōu)化水的計(jì)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(shù)效率更高。評(píng)估舊設(shè)備，升級(jí)到更可持續(xù)的基礎(chǔ)設(shè)施。

　　? 在較冷的氣候條件下建造新設(shè)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(huì)給當(dāng)?shù)氐墓┧畮?lái)壓力，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(lái)維持設(shè)備溫度。

　　? 確保無(wú)冷卻劑浪費(fèi)。仔細(xì)搜索并適當(dāng)密封和堵上設(shè)施的任何開(kāi)口，以確保沒(méi)有冷卻劑浪費(fèi)。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(shè)備保持涼爽。組織正在努力提供更環(huán)保的方式來(lái)冷卻數(shù)據(jù)中心。Novenco使用工業(yè)風(fēng)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(dāng)?shù)厮畮?kù)取水。相反，在可能的情況下，過(guò)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(lái)冷卻設(shè)備的方法。

　　? 參與水補(bǔ)充計(jì)劃。一些組織，如微軟，與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)合作，投資項(xiàng)目，將水補(bǔ)充回最需要的流域。這有助于保護(hù)和擴(kuò)大水的可用性。

　　考慮到氣候危機(jī)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(chǔ)設(shè)施，也被稱為綠色數(shù)據(jù)中心。這樣做對(duì)于實(shí)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(biāo)是必要的。

　　作者：Jacob Roundy

　　來(lái)源：千家網(wǎng)