مدیریت آب مرکز داده: مراقبت از حیاتی ترین منبع زمین | دانش مرکز داده

روز دوشنبه در AWS: Invent 2022، آمازون جزئیات برنامه های خود را برای بازگرداندن آب بیشتر از میزان استفاده از مراکز داده خود تا سال 2030 اعلام کرد. این در پی اعلام هفته گذشته توسط Urs Hölzle گوگل، که جزئیات برنامه ریزی شرکت Alphabet را به طور مشابه توضیح داد. ردپای آب خود را تا سال 2030 به همراه معیارهای دقیق مصرف آب در سال 2021 برای مراکز داده ایالات متحده کاهش دهد.

در حالی که منبع انرژی هنوز یک موضوع داغ برای سازمان ها و ارائه دهندگان مرکز داده است، مصرف آب در مواجهه با خشکسالی های رکوردشکنی و تغییرات آب و هوایی در سراسر جهان به سرعت یک موضوع داغ است. در سال 2011، گرین گرید معیاری را برای اندازه گیری مصرف آب در مراکز داده به نام اثربخشی مصرف آب (WUE) یا نسبت بین مصرف سالانه آب سایت بر حسب لیتر از مراکز داده پیشنهاد کرد. بر اساس گزارش توسعه جهانی آب سازمان ملل متحد در سال 2022، بیش از 50 درصد از مردم کره زمین در معرض خطر عدم دسترسی به آب سالم در تمام طول سال هستند.

مربوط: AWS اولین CSP است که معیارهای بهره وری مصرف آب مرکز داده را منتشر می کند

آدام سلیپسکی، مدیر عامل AWS در طی اعلامیه امروز از میانه موهاو گفت: «کمبود آب یک مسئله مهم در سراسر جهان است، و با اعلام مثبت آب امروز، ما متعهد هستیم که سهم خود را برای کمک به حل این چالش به سرعت در حال رشد انجام دهیم. صحرا در لاس وگاس. “همه ما باید راه های جدیدی را برای کمک به حفظ و استفاده مجدد از این منبع ارزشمند ابداع کنیم.”

راندمان مصرف آب (WUE) کل داستان را بیان نمی کند

دکتر نیوشا ک. عجمی، مدیر ارشد استراتژی و توسعه تحقیقات در منطقه علوم زمین و محیط زیست آزمایشگاه برکلی، بر مدیریت منابع آب از منطقه خلیج، کالیفرنیا، منطقه ای از ایالات متحده که مملو از مراکز داده است، تمرکز دارد. «آب اغلب حلقه مفقوده است. عجمی در مصاحبه ای اختصاصی با Data Center Knowledge می گوید: مردم به خاطر ردپای کربن خود بر انرژی و تغییرات آب و هوایی تمرکز می کنند و مصرف آب – کیفیت آب مصرفی – اغلب فراموش می شود.

استفاده از خنک کننده تبخیری مستقیم مصرف برق مرکز داده را تا 10 درصد کاهش می دهد، اما این کار را با هزینه حذف آب از حوضه، معمولاً به صورت آب آشامیدنی و تصفیه شده شهری انجام می دهد. برای مثال، در جنوب غربی ایالات متحده، جوامع با محدودیت‌های آب مواجه هستند و محصولات وابسته به آبیاری مانند درختان بادام و چمن‌های مسکونی را حذف می‌کنند، در حالی که مراکز داده مشتاق استفاده از چگالی برق و دسترسی بیشتر به منابع انرژی سبز مانند آبی و خورشیدی در همان جوامع در پایان، مراکز داده و جوامع برای همین منابع آب رو به کاهش می‌جنگند.

مهم است که در مورد کیفیت آب مورد استفاده فکر کنید. آیا این فاضلاب برای خنک کردن مرکز داده و شستشوی توالت ها یا آبیاری چمن های ما مناسب است یا برای آشامیدن تصفیه شده است؟ عجمی می‌گوید: ما سطوح فوق‌العاده بالایی از بهداشت آب داریم، و برای بکر نگه‌داشتن آن آب هزینه‌های زیادی می‌شود، اما بعد از آن که از طریق آن تهویه‌سازی گذشت، آن آب را از سیستم خارج می‌کنید.

به گفته آمازون، «استراتژی خنک‌کننده ترجیحی برای مراکز داده AWS از فناوری‌های تبخیری استفاده می‌کند. در این سیستم هوای گرم از بیرون کشیده شده و از طریق پدهای خنک کننده آغشته به آب رانده می شود. آب تبخیر می شود و دمای هوای ارسالی به اتاق سرور را خنک می کند.

در گوگل، همه به جز یکی از 15 مرکز داده ایالات متحده کاملاً به آب آشامیدنی متکی هستند. تاسیسات گوگل در شهرستان داگلاس، جورجیا، از 408 میلیون گالن فاضلاب بازیافتی و تنها 13 میلیون گالن آب آشامیدنی شهری استفاده می کند. در مقایسه، مرکز داده شورای بلوفس، آیووا گوگل از بیش از یک میلیارد گالن آب استفاده می کند که بیشتر آن از رودخانه میسوری یا آبرفت رودخانه میسوری تصفیه می شود. رودخانه میسوری طولانی‌ترین رودخانه در ایالات متحده است، بخشی از یک حوضه آبخیز عظیم که شامل مناطق خشک شده این کشور مانند آیداهو، مونتانا، داکوتای شمالی و جنوبی است، در حالی که شاخه‌های آن آب بسیاری از وایومینگ، کلرادو، نبراسکا و کانزاس را تامین می‌کنند. . این یک منطقه تحت تأثیر بالقوه بزرگ است که همه با معامله ای که توسط یک شهرداری کوچک آیووا و یک شرکت فناوری بزرگ انجام شده کنترل می شود.

و این مسئله بزرگ‌تر استفاده از آب و حقوق آب است، موضوعی که صنعت همچنان با آن دست و پنجه نرم می‌کند، زیرا رهبران مدنی شرکت‌های بزرگ‌تر را با وعده‌های مشوق‌های مالیاتی و قراردادهای پیش‌خرید تضمین‌شده برای مناطق روستایی بیشتر و بیشتر جذب می‌کنند. آب بخش بزرگی از این معادله است.

بازگشت به چاه

علاوه بر این، بسته به این که شهرداری آب خود را از کجا تامین می کند – چه از یک سفره آب مانند یک حجم بزرگ آب یا رودخانه، یا از سطح آب زیرزمینی – ردپای کربن آن مجموعه آب متفاوت است. آب شهری باید برای مصرف انسانی پمپاژ، حمل و نقل و ضد عفونی شود، که همه اینها یک اثر کربن است که اغلب در WUE سازمان محاسبه نمی شود.

اتفاقی که پس از آن با آبی که AWS و Google به امکانات باز می‌گردانند، می‌تواند حیاتی‌ترین عنصر معادله باشد. بر اساس گزارش سازمان ملل، اگر آن آب هنگام بازگشت به حوضه آبخیز زمینی به طور غیرقابل تفکیک آلوده شود، تمایل دارد که آلوده باقی بماند.

عجمی می گوید: «همه چیزها می توانند بر حوزه آبخیز تأثیر بگذارند. چه اتفاقی برای آن آب افتاده است که به محیط زیست باز می گردد؟ چگونه برگردانده می شود؟ اینها همه ملاحظات است.»

گزارش سازمان ملل تخمین می زند که تقریباً 50 درصد از جمعیت جهان “در مناطقی زندگی می کنند که حداقل یک ماه در سال از کمبود شدید آب فیزیکی رنج می برند.” برای مبارزه با این ناامنی، هم آمازون و هم گوگل قول داده اند که تا سال 2030 آب مثبتی داشته باشند، به این معنی که بیشتر از آنچه برای عملیات خود استفاده می کنند، به آب کمک خواهند کرد.

و گوگل با قرار دادن یک هدف کمی برای پیش‌بینی بهتر عمل می‌کند – برنامه نظارت بر آب آن بیان می‌کند: «Google 120 درصد از آبی را که ما مصرف می‌کنیم، به‌طور متوسط ​​در سراسر دفاتر و مراکز داده‌مان پر می‌کند و به بازیابی و بهبود کیفیت آب کمک می‌کند. و سلامت اکوسیستم ها در جوامعی که در آن فعالیت می کنیم. ما تلاش‌های خود را در مناطق کم‌آب متمرکز خواهیم کرد تا از کسانی که بیشتر به آن نیاز دارند، حمایت کنیم.»

چگونه مراکز داده می توانند به ماشین های آب تبدیل شوند؟

در AWS re:Invent در روز دوشنبه، آمازون بر تلاش‌ها برای پر کردن آب از طرح‌های “water+” شرکت خود، از جمله همکاری با The Rivers Trust و Action for the River Kennet (واقع در 48 مایلی غرب لندن) برای ایجاد تالاب‌هایی در نزدیکی رودخانه تیمز تاکید کرد. که آب های زیرزمینی را شارژ می کند و کیفیت آب حوضه رودخانه تیمز را بهبود می بخشد. علاوه بر این، AWS اعلام کرد که در زمستان امسال با Freshwater Trust برای «شارژ مجدد 189 میلیون لیتر آب زیرزمینی در سال با استفاده از آب زمستانی رودخانه Cosumnes»، اعلام کرد که «به آب اجازه می‌دهد تا به تدریج از سطح آب زیرزمینی عبور کند و به ساکرامنتو بازگردد. حوضه آبخیز سن خواکین، جریان آب را در ماه‌های تابستانی خشک‌تر افزایش می‌دهد.

در حالی که این ابتکارات شرکتی خالی از لطف نیست، اما می تواند توجه را از تأثیرات در مناطق خشک تر و ناامن آب منحرف کند.

به عنوان مثال، Alphabet شامل مکان های مرکز داده در جوامع بسیار آگاه به آب یا کم آبی مانند هندرسون، نوادا (حومه لاس وگاس)، شهرستان استوری، نوادا (خارج از رنو) و روستایی Midlothian، تگزاس است. آمازون در مورد مکان انبارهای داده خود مبهم است و آنها را در مناطق مبهم و “مناطق در دسترس” گروه بندی می کند، اما به مکان هایی اشاره می کند که در مناطق کم آب مانند لس آنجلس، دنور، هیوستون، هیلزبورو (اورگان)، سن خوزه، فینیکس، و لاس وگاس.

از سوی دیگر، گوگل هفته گذشته معیارهای واقعی برداشت و تخلیه آب خود را برای سال 2021 منتشر کرد که نشان داد سال گذشته بیش از 4.3 میلیارد گالن آب در 15 مرکز داده آمریکا و سایر مکان‌های جهانی مصرف کرده است.

“شما نمی توانید فقط از منابع آب از یک مکان استفاده کنید و آن را دوباره در یک منطقه دیگر پر کنید. عجمی می‌گوید: «این قابل انتقال نیست و تأثیر بسیار متفاوتی بر آن جغرافیا خواهد گذاشت.

در سانتا کلارا، کالیفرنیا، AWS از آب بازیافتی برای سیستم های خنک کننده خود استفاده می کند که با استفاده از یک فرآیند چند مرحله ای برای کاهش ناخالصی ها تصفیه می شود. در اطلاعیه این شرکت آمده است: «بعد از اینکه آب بازیافتی از سیستم خنک کننده عبور کرد، برای دور دیگری از تصفیه به تاسیسات فاضلاب باز می گردد تا بتوان دوباره از آن استفاده کرد.

مقامات سانتا کلارا این سیستم را تایید می کنند. شیپلا مهتا، دستیار مدیر آب و فاضلاب شهر سانتا کلارا می گوید: «آب بازیافتی منبع آب پایداری است و آب آشامیدنی با ارزش ما را جبران می کند. استفاده مجدد از آن باعث صرفه جویی در آب آشامیدنی شهرمان برای مکان ها و افرادی می شود که بیشتر به آن نیاز دارند.

به موقع – ما امیدواریم

در نهایت، گوگل و AWS پیشتازان صنعت در صنعت خدمات ابری و مرکز داده هستند و این واقعیت باقی می‌ماند که آنها تلاش زیادی برای رسیدگی به مسائل مربوط به مصرف آب و تغییرات آب و هوایی در صنعت فناوری انجام می‌دهند.

و این برای چیزی مهم است – به ویژه در یک رویداد آب و هوایی مهم که بر دسترسی به آب در چنین مقیاسی تأثیر می گذارد.

“من خوشحالم که می بینم (صنعت مراکز داده) توجه را به مصرف آب خود جلب می کند. عجمی می‌گوید، این یک چیز خوب است، یک چیز بسیار خوب است که این بحث به عنوان بخشی از تجارت باشد. با آن مکث می کند و می افزاید: «اما مردم همچنین باید به این فکر کنند که چگونه اعمالشان بر مصرف آب تأثیر می گذارد. مردم آنقدر از این فرآیند جدا شده‌اند که به هم متصل نمی‌شوند که اعمالشان، همه این داده‌هایی که ما زندگی خود را به صورت آنلاین می‌گذرانیم، همه اینها تأثیر دارد.»