Διψούν τα Data Centers;

Πίσω από κάθε αναζήτηση στο διαδίκτυο, συναλλαγή ή εντολή προς ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης λειτουργούν τεράστιες κτιριακές εγκαταστάσεις γεμάτες servers. Τα data centers αποτελούν τη φυσική υποδομή της ψηφιακής οικονομίας, αλλά η ραγδαία ανάπτυξή τους δημιουργεί ένα ολοένα μεγαλύτερο περιβαλλοντικό αποτύπωμα, το οποίο δεν περιορίζεται στις εκπομπές άνθρακα. Περιλαμβάνει μεγάλες ανάγκες σε ηλεκτρική ενέργεια, νερό και γη.

Σύμφωνα με την έκθεση Key Questions on Energy and AI, που δημοσίευσε πρόσφατα ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας, η παγκόσμια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας από το σύνολο των data centers εκτιμάται ότι θα αυξηθεί από 485 τεραβατώρες (TWh) το 2025 σε περίπου 560 TWh το 2026 και σε 945–950 TWh το 2030. Στο συνολικό αυτό μέγεθος περιλαμβάνονται τόσο οι συμβατικές εγκαταστάσεις όσο και εκείνες που επικεντρώνονται στην τεχνητή νοημοσύνη. Για τη δεύτερη κατηγορία, η οποία διαθέτει μεγάλο αριθμό servers με εξειδικευμένους επεξεργαστές για την εκπαίδευση και τη λειτουργία μοντέλων AI, ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας προβλέπει ότι η ετήσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας θα υπερτριπλασιαστεί έως το 2030.

Η καρδιά των data centers χτυπά στις ΗΠΑ

Οι ΗΠΑ αποτελούν με διαφορά τη μεγαλύτερη αγορά data centers, συγκεντρώνοντας, σύμφωνα με την International Data Center Authority, περίπου το 43% της παγκόσμιας κατανάλωσης του κλάδου. Η κυριαρχία τους εξηγείται από την παρουσία των μεγαλύτερων εταιρειών cloud και τεχνητής νοημοσύνης, τα εκτεταμένα δίκτυα οπτικών ινών, αλλά και τη διαθεσιμότητα γης και ενέργειας. Η ανάπτυξη, όμως, αρχίζει να δοκιμάζει τις αντοχές των υποδομών. 

Το νερό πίσω από τα watts

Τα data centers χρειάζονται νερό με δύο τρόπους. Αφενός το χρησιμοποιούν άμεσα για την ψύξη των servers, αφετέρου συνδέονται με έμμεση χρήση νερού μέσω της ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνουν, καθώς πολλοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής χρειάζονται μεγάλες ποσότητες για τη λειτουργία και την ψύξη τους. Έτσι, σημαντικό μέρος του υδατικού αποτυπώματος ενός data center μπορεί να βρίσκεται μακριά από την ίδια την εγκατάσταση, εκεί όπου παράγεται το ηλεκτρικό ρεύμα που την τροφοδοτεί.

Το ζήτημα αναδεικνύει νέα έκθεση της Ceres, αμερικανικής μη κερδοσκοπικής οργάνωσης που συνεργάζεται με επιχειρήσεις και επενδυτές για την αντιμετώπιση περιβαλλοντικών και οικονομικών κινδύνων. Η έκθεση εξέτασε τη Βιρτζίνια, το Τέξας, την Καλιφόρνια, το Ιλινόι, την Τζόρτζια, το Οχάιο και την Αριζόνα – επτά πολιτείες που φιλοξενούν περίπου τα μισά data centers των ΗΠΑ.

Σύμφωνα με τα ευρήματά της, η παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνουν αυτές οι εγκαταστάσεις συνδέεται ετησίως με τη χρήση περίπου 12,9 δισ. κυβικών μέτρων γλυκού νερού. Η ποσότητα είναι περίπου δωδεκαπλάσια από τη συνολική ετήσια κατανάλωση του Λος Άντζελες, του Φοίνιξ και της Ουάσιγκτον.

Καθώς η ανάπτυξη των data centers εντείνει τις πιέσεις τόσο στα ηλεκτρικά δίκτυα όσο και στους υδάτινους πόρους, ο κλάδος αναζητά νέους τρόπους ψύξης που θα περιορίζουν την κατανάλωση ενέργειας και τη χρήση γλυκού νερού. Μία από τις πιο τολμηρές επιλογές είναι η μεταφορά της ίδιας της υπολογιστικής υποδομής από τη στεριά στον βυθό της θάλασσας! Σε αυτή την κατεύθυνση, η Κίνα έχει ήδη περάσει από το πειραματικό στάδιο στην εμπορική εφαρμογή.

Οι servers στον βυθό της κινεζικής θάλασσας

Το 2023 η κινεζική Shanghai HiCloud Technology, η οποία ειδικεύεται στην κατασκευή και λειτουργία υποθαλάσσιων data centers, έθεσε σε εμπορική λειτουργία την πρώτη εγκατάστασή της στη Χαϊνάν. Τον Μάιο του 2026 άρχισε να λειτουργεί στα ανοικτά της Σαγκάης μία ακόμη εγκατάσταση, ισχύος 24 MW, η οποία βρίσκεται περίπου δέκα χιλιόμετρα από την ακτή και τροφοδοτείται από γειτονικό υπεράκτιο αιολικό πάρκο.

Η εγκατάσταση βρίσκεται δέκα μέτρα κάτω από την επιφάνεια και αξιοποιεί τη θάλασσα ως φυσικό μέσο ψύξης. Σύμφωνα με τα στοιχεία που δημοσίευσε ο Guardian, καταναλώνει περισσότερο από 20% λιγότερη ενέργεια από ένα αντίστοιχο επίγειο data center και περιορίζει την ανάγκη χρήσης γλυκού νερού.
Η ιδέα είχε δοκιμαστεί νωρίτερα από τη Microsoft στη Σκωτία. Το Project Natick παρέμεινε επί δύο χρόνια στον βυθό των νησιών Όρκνεϊ και οι servers του εμφάνισαν οκτώ φορές μικρότερο ποσοστό βλαβών από αντίστοιχο επίγειο εξοπλισμό.

Ωστόσο, η υποθαλάσσια εγκατάσταση data centers ενέχει τους δικούς της κινδύνους. Η συντήρηση είναι δυσκολότερη, το θαλασσινό νερό προκαλεί διάβρωση και επηρεάζει τα θαλάσσια οικοσυστήματα. Το πραγματικό στοίχημα, επομένως, δεν είναι απλώς πού θα εγκατασταθούν τα data centers, αλλά με ποια ενέργεια θα λειτουργούν, πόσο νερό θα απαιτούν και ποιος θα επωμίζεται το περιβαλλοντικό και οικονομικό κόστος της ψηφιακής ανάπτυξης.