隨著人工智能（AI）重塑美國商業運作方式，為滿足其日益增長的計算需求，數據中心的建設數量出現激增，在美國引發了一場建設熱潮。
這些新建數據中心需要數百萬加侖的水用於冷卻系統，這一用水需求正在與人工智能支持設施的擴張建設同步增長。
由於許多數據中心建在乾旱和缺水城市，數據中心建設熱潮所帶來的巨大用水量，已經引發人們對這些地區的水資源供應以及地下水安全問題的擔憂。
總部位於加拿大溫哥華的國際市場情報集團Aterio的行政總裁塞爾吉奧‧托羅（Sergio Toro）向《大紀元時報》分享了研究成果，顯示美國目前有1,827個活躍的數據中心，另有1,726個已經宣布建設計劃，419個正在建設中。
其中，正在計劃或建設中的數百個新數據中心位於水資源短缺或長期乾旱地區，這引發了關注城市可持續發展和環境保護人士的擔憂。
根據托羅分享的研究結果，有1,082個數據中心正在10個面臨不同程度水資源壓力的州內規劃或建設。
面臨嚴重水資源壓力的幾個州包括內華達州、亞利桑那州、德薩斯州、猶他州、加利福尼亞州和科羅拉多州等，共有437個數據中心正在規劃或建設中。
數據中心的用水量多少取決於設施的類型，通常分為兩大類。
超大規模數據中心（hyperscale data centers）是雲端服務提供商和互聯網公司使用的龐大設施，需要消耗巨量電力，有時佔地面積可達數百萬平方呎。
非超大規模數據中心（non-hyperscale data centers，也稱為託管數據中心/co-location data centers）是向批發或零售客戶出租設備、空間和帶寬的設施。
平均而言，非超大規模設施每年消耗約657萬加侖用水。相比之下，超大規模數據中心（即支撐人工智能所需的設施）每年估計消耗2億加侖用水。
然而，相關人士擔憂的除了用水量巨大之外，還包括冷卻系統添加劑滲入地下水系統所導致的污染風險。總部位於加州的「歐米茄環境服務」（Omega Environmental Services）公司總裁兼項目總監史蒂夫‧羅沙士（Steve Rosas）向《大紀元時報》介紹了相關訊息。
「我們曾經對工業冷卻作業導致土壤和地下水被殺菌劑、防腐劑和防垢劑（這些化學物質在設施關閉後仍長期存在於環境中）污染的場地進行過修復。」他說道。
對環境的影響
羅沙士表示，數據中心在建設之前必須進行全面的環境影響評估，而非「事後補救」。他指出，事後在採取補救措施可能耗資數百萬美元，而且需要數十年才能完成。
羅沙士解釋，他對數據中心擴建最關切的問題，是來自全氟烷基和多氟烷基物質（PFAS）的污染。這些物質在環境中會持久存在，所以被稱為「永久性化學物質」。
「許多冷卻系統組件和消防抑制泡沫中含有PFAS化學物質，我們目前正在加州逾600個水源點進行調查。」羅沙士說道，「這些『永久性化學物質』會形成生物積累，即使在濃度極低的情況下也會對內分泌系統造成干擾，這使得修復工作成本極為昂貴，而且在技術上也極具挑戰性。」
羅沙士表示，人們往往忽視了對項目的環保合規性的監管，但是到了出現危險，已經為時已晚。
由於永久性化學物質具有不可燃性，以及可在廣泛溫度範圍內使用的特性，這些物質被添加到某些類型的冷卻系統中作為製冷劑。根據《數據中心前沿》（Data Center Frontier）的報道，大多數數據中心使用的兩相冷卻系統都含有PFAS。
內華達大學拉斯維加斯分校建築與城市主義教授斯蒂芬‧萊曼（Steffen Lehmann）與羅沙士一樣，對數據中心數量的增長及其對當地水源的潛在影響表示擔憂。
「在拉斯維加斯郊區等土地相對便宜的地區，已有數個大型數據中心處於規劃或建設階段。」萊曼表示。
「這些設施將需要大量能源和水資源用於冷卻。傳統大型數據中心每天的用水量可達500萬加侖，相當於一個擁有2萬至5萬居民的城鎮的單日用水量。」
然而，即使是相對簡單的AI工作負載，也需要大量水資源用於冷卻。例如，根據加州大學河濱分校與德薩斯大學阿靈頓分校的聯合研究，AI平台ChatGPT在生成10至50條中等長度回覆時，消耗的水量相當於一瓶500毫升的飲用水。
根據全球知名數碼營銷平台Semrush今年五月份的數據，ChatGPT每月的訪問量約為52.4億次。
數據中心除了在冷卻系統中直接用水之外，同時由於耗費龐大電量，這些中心使用非可再生電力的發電過程中也會間接用水。
2021年一份關於數據中心用水量的報告指出，在某些情況下，用於冷卻的水中，來自飲用水源（而非回收或再利用水源）的用水量比例高達57%。
要準確統計專門為滿足人工智能日益增長的需求而建設的數據中心的數量，目前尚有困難。
總部位於紐約的國際大型諮詢管理公司麥肯錫公司（McKinsey & Company）2024年的一項分析預測，到2030年，對具備人工智能支持能力的數據中心的需求將以每年33%的增速持續增長。
這個因素是萊曼等人士關注的重點，他正密切關注內華達州南部一個嚴重缺水地區數據中心的擴張情況。儘管內華達州是美國最乾旱的州，但該州的數據中心正在經歷大規模增長。
托羅的研究顯示，內華達州已經有44個新數據中心項目宣布成立或正在建設中。
「數據中心的快速擴張，在人口增長、郊區開發與這些高能耗、高耗水設施的建設之間形成了競爭性張力。」萊曼表示。
他認為，建設這些設施的開發商和擁有這些設施的公司必須保持透明度，這是解決日益增長的水資源使用擔憂的關鍵。
一些科技界人士也表達了他們的關切。
「人們常常忽視的一個問題是，大量抽取水資源會對當地基礎設施造成影響。大量抽取水資源會導致地下水位下降，危害當地野生動物，甚至與農業用水產生競爭。」科技加速器OSLabs的軟件工程師阿諾德‧平卡索夫（Arnold Pinkhasov）在接受《大紀元時報》採訪時表示。
平卡索夫指出，數據中心用水量的增加可能對市政供水系統造成影響，這些系統原本的設計並沒有考慮如此大規模的工業用水。
「另一個被忽視的問題是熱污染，即用於冷卻的水在排放回大自然的時候，水體溫度已經升高，這可能對河流和湖泊的生態系統造成環境影響。」他說道。
監管法規存在差異
許多從事數據中心擴建一線工作的人員正在努力，希望能在問題變得緊迫之前，解決設施增長與用水量之間的矛盾。
「數據中心在設計冷卻系統和策略時，需重點考慮包括水資源可用性、濕度和氣候等本地因素，以實現效率最大化以及水足跡最小化。」數據中心聯盟（Data Center Coalition）的傳播總監喬恩‧胡克爾（Jon Hukill）在接受《大紀元時報》採訪時表示。該聯盟是數據中心行業的貿易協會。
胡克爾指出，總體而言，數據中心行業致力於負責任地使用水資源。但是在立法體系，各州的水資源監管規定存在著顯著的差異。
維珍尼亞州是全球最大的數據中心市場所在地，然而該州目前還沒有針對數據中心用水量的全州性法規。僅在北維珍尼亞地區，該州就擁有超過150個數據中心，這凸顯了監管需求與發展推動力之間的矛盾。
各地政府目前正在自行決定，是否需要對數據中心用水量制定規則或進行檢查，以及具體如何執行。
維珍尼亞州眾議院《第1601號法案》曾經提議，對擬建數據中心設施的地面水和地下水進行環境影響評估，但該法案於5月被州長格倫‧揚金（Glenn Youngkin）否決。
揚金表示，該立法將會限制地方的自主權，並為新建的數據中心製造「不必要的繁文縟節」。
「儘管出發點是好的，但是該立法對那些最適合自行決策的社區採取了一刀切的做法。」揚金在否決該法案時表示。
此外，胡克爾指出，數據中心正在積極投資並部署技術，以減少這些設施的用水足跡。其中一些創新技術包括無水冷卻、閉環系統以及使用回收水或再生水。
「許多數據中心聯盟成員在進行這些重大投資的同時，承諾將致力於為水資源帶來正面影響。」胡克爾說。
「事實上，維珍尼亞州83%的數據中心用水量與大型辦公樓的平均用水量持平或更少。」他說。
保護水資源
亞馬遜網絡服務公司（AWS）表示，該公司正「加倍努力保護淡水資源」，並致力於減少數據中心的用水量。
AWS公司是雲端運算領域的領軍企業，擁有遍布全球的龐大數據中心網絡。這家零售和科技巨頭還擁有大量專門用於人工智能和機器學習工作負載的設施和支持。該公司承諾到2030年實現數據中心「水資源正向」（water positive）目標，即計劃相對於直接營運業務中使用的水量，公司將會向社區回饋更多的水量。
「AWS正致力於在可行範圍內使用更可持續的水源，例如水循環利用或雨水收集。」AWS公司發言人向《大紀元時報》表示。
亞馬遜網絡服務公司（AWS）發言人表示，該公司此前已經在美國西部地區，包括加利福尼亞州，投資建設水循環利用基礎設施，並正在進一步擴展相關的水循環利用項目。
「未來，我們將繼續探索新的機遇……在可行的情況下推動數據中心使用循環水資源。」
儘管這些方法的實施取決於當地基礎設施的可用性、監管法規以及水質標準，然而雲端運算巨頭AWS公司發言人表示，該公司的團隊會在每個地點進行全面評估，以確定可持續的水資源管理策略。
「這些評估會考慮諸多因素，包括水源條件、現有基礎設施容量以及未來社區需求等。」該發言人說道。
其它大型科技公司也相繼宣布，正在努力減少其龐大數據中心園區的用水量。Google在其超過25%的數據中心使用再生水或非飲用水。去年8月，微軟（Microsoft）推出了一種新設計，使其設施在處理與人工智能相關的工作負載時，無需用水進行冷卻。
當被問及公司實現2030年「水資源正向」目標的進展時，AWS公司發言人表示，該公司數據中心的「水資源正向」比例已達到53%，較2023年的41%有所提升。
「在美洲地區，我們當前的數據中心機群在全年90%的時間內，無需用水進行冷卻。此外，我們在美國及全球範圍內的水資源補給項目，預計將在每個項目完成之後，每年為環境和社區補給超過90億升的水資源。」該發言人說道。
今年6月，AWS公司宣布計劃在美國超過120個數據中心地點，加大力度實現水資源的循環利用。
原文：Is There Enough Water to Quench the Thirst of AI Super Data Centers?刊登於英文《大紀元時報》。#
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