نُشرت هذه القصة في الأصل على موقع جريست. اشترك في النشرة الإخبارية الأسبوعية لمجلة جريست هنا.
في وقت سابق من هذا العام، حصلت شركة التجارة الإلكترونية أمازون على الموافقة لفتح مركزين جديدين للبيانات في سانتياجو، تشيلي. ويمثل المشروع الذي تبلغ تكلفته 400 مليون دولار أول محاولة للشركة لتحديد موقع مرافق البيانات الخاصة بها، التي تستهلك كميات هائلة من الكهرباء والمياه من أجل تشغيل خدمات الحوسبة السحابية والبرامج عبر الإنترنت، في أمريكا اللاتينية ــ وفي واحدة من أكثر بلدان العالم التي تعاني من نقص المياه، حيث احتج السكان ضد توسع الصناعة.
هذا الأسبوع، أعلنت شركة التكنولوجيا العملاقة عن إعلان منفصل ولكنه مرتبط. فهي تخطط للاستثمار في الحفاظ على المياه على طول نهر مايبو، وهو المصدر الأساسي للمياه لمنطقة سانتياغو. وستتعاون أمازون مع شركة ناشئة في مجال تكنولوجيا المياه لمساعدة المزارعين على طول النهر في تركيب أنظمة الري بالتنقيط على مساحة 165 فدانًا من الأراضي الزراعية. وتهدف الخطة إلى الحفاظ على ما يكفي من المياه لتزويد حوالي 300 منزل سنويًا، وهي جزء من حملة أمازون لجعل عمليات الحوسبة السحابية “إيجابية للمياه” بحلول عام 2030، مما يعني أن قسم خدمات الويب في الشركة سيحافظ على أو يجدد المزيد من المياه مما يستخدمه.
إن السبب وراء هذه المبادرة المائية واضح: فمراكز البيانات تحتاج إلى كميات كبيرة من المياه لتبريد خوادمها، وتخطط أمازون لإنفاق 100 مليار دولار لبناء المزيد منها على مدى العقد المقبل كجزء من رهان كبير على منصة الحوسبة السحابية Amazon Web Services. كما قدمت شركات تقنية أخرى مثل مايكروسوفت وميتا، والتي تستثمر أيضًا في مراكز البيانات لدعم طفرة الذكاء الاصطناعي، تعهدات مماثلة بالمياه وسط جدل متزايد حول تعطش القطاع للمياه والطاقة.
تزعم أمازون أن مراكز البيانات الخاصة بها هي بالفعل من بين أكثر مراكز البيانات كفاءة في استخدام المياه في الصناعة، وتخطط لإطلاق المزيد من مشاريع الحفاظ على المياه لتخفيف عطشها. ومع ذلك، تمامًا مثل تعهدات الشركات بالوصول إلى انبعاثات “صفرية صافية”، فإن تعهدات المياه هذه أكثر تعقيدًا مما تبدو للوهلة الأولى. في حين اتخذت الشركة بالفعل خطوات لخفض استخدام المياه في منشآتها، فإن حساباتها لا تأخذ في الاعتبار الاحتياجات الهائلة للمياه لمحطات الطاقة التي تحافظ على الأضواء في نفس المرافق. بدون التزام أكبر بتخفيف الضغط الأساسي على شبكات الكهرباء في أمازون، فإن جهود الحفاظ على المياه من قبل الشركة وشركات التكنولوجيا الأخرى لن تعالج سوى جزء من المشكلة، وفقًا للخبراء الذين تحدثوا إلى جريست.
إن الخوادم القوية في مراكز البيانات الكبيرة تسخن أثناء معالجتها لكميات غير مسبوقة من المعلومات، ومنعها من ارتفاع درجة حرارتها يتطلب الماء والكهرباء. وبدلاً من محاولة إبقاء هذه الغرف باردة بوحدات تكييف الهواء التقليدية، تستخدم العديد من الشركات الماء كمبرد، وتمريره عبر الخوادم لتبريدها. تحتاج المراكز أيضًا إلى كميات هائلة من الكهرباء لتشغيل جميع خوادمها: فهي تمثل بالفعل حوالي 3٪ من الطلب على الطاقة في الولايات المتحدة، وهو رقم يمكن أن يتضاعف بأكثر من الضعف بحلول عام 2030. علاوة على ذلك، فإن محطات الطاقة التي تعمل بالفحم والغاز والطاقة النووية التي تنتج تلك الكهرباء أنفسهم يستهلك كميات أكبر من الماء للبقاء باردًا.
وقال ويل هيوز، الذي يتولى قيادة استدامة المياه في أمازون ويب سيرفيسز، لصحيفة جريست إن الشركة تستخدم المياه في مراكز البيانات الخاصة بها من أجل توفير وحدات تكييف الهواء التي تستهلك الكثير من الطاقة، وبالتالي تقليل اعتمادها على الوقود الأحفوري.
وقال “إن استخدام المياه للتبريد في أغلب الأماكن يقلل بالفعل من كمية الطاقة التي نستخدمها، وبالتالي يساعدنا على تحقيق أهداف الاستدامة الأخرى. يمكننا دائمًا أن نقرر عدم استخدام المياه للتبريد، لكننا نريد ذلك بشدة، بسبب فوائد الطاقة والكفاءة”.
من أجل توفير تكاليف الطاقة، يتعين على مراكز بيانات الشركة تبخير ملايين الجالونات من المياه سنويًا. من الصعب تحديد كمية المياه التي تستهلكها صناعة مراكز البيانات على وجه اليقين، لكن التقديرات التقريبية كبيرة. وجدت دراسة أجريت عام 2021 أن مراكز البيانات الأمريكية استهلكت حوالي 415000 فدان من المياه في عام 2018، حتى قبل طفرة الذكاء الاصطناعي. وهذا يكفي لتزويد حوالي مليون منزل متوسط سنويًا، أو ما يقرب من ما يأخذه وادي إمبريال في كاليفورنيا من نهر كولورادو كل عام لزراعة الخضروات الشتوية. وجدت دراسة أخرى أن مراكز البيانات التي تديرها مايكروسوفت وجوجل وميتا سحبت ضعف كمية المياه من الأنهار والخزانات الجوفية مثل دولة الدنمارك بأكملها.
من المؤكد تقريبًا أن هذا الرقم قد ارتفع بشكل كبير في السنوات الأخيرة حيث قامت الشركات ببناء المزيد من المراكز لمواكبة طفرة الذكاء الاصطناعي، حيث تتطلب برامج الذكاء الاصطناعي مثل ChatGPT كميات هائلة من مساحة الخادم. قامت شركات التكنولوجيا ببناء مئات من مراكز البيانات الجديدة في السنوات القليلة الماضية وحدها، وهي تخطط لمئات أخرى. وجد أحد التقديرات الأخيرة أن ChatGPT يتطلب زجاجة مياه متوسطة الحجم لكل 10 إلى 50 استجابة دردشة يقدمها. يمكن أن ينافس استهلاك المياه في الموقع في أي من مراكز بيانات هذه الشركات الآن استهلاك شركة مشروبات كبرى مثل PepsiCo.
لا تقدم أمازون إحصائيات عن استهلاكها المطلق للمياه؛ وقال هيوز لصحيفة جريست إن الشركة “تركز على الكفاءة”. ومع ذلك، فإن استخدام شركة التكنولوجيا العملاقة للمياه من المرجح أن يكون أقل من بعض منافسيها – ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن الشركة بنت معظم مراكز البيانات الخاصة بها بما يسمى أنظمة التبريد التبخيري، والتي تتطلب مياه أقل بكثير من تقنيات التبريد الأخرى ولا تعمل إلا عندما ترتفع درجات الحرارة بشكل كبير. تقدر الشركة استخدامها للمياه بنحو 10 في المائة من متوسط الصناعة، وفي المواقع المعتدلة مثل السويد، لا تستخدم أي مياه لتبريد مراكز البيانات إلا خلال درجات الحرارة القصوى في الصيف.
تستطيع الشركات الحد من التأثير البيئي لأعمالها في مجال الذكاء الاصطناعي من خلال بنائها في مناطق معتدلة المناخ حيث تتوفر المياه بكثرة، ولكن يتعين عليها الموازنة بين مخاوف الكفاءة والمخاوف بشأن تكاليف الأراضي والكهرباء، فضلاً عن الحاجة إلى القرب من العملاء الرئيسيين. وقد وجدت دراسات حديثة أن استهلاك المياه في مراكز البيانات في الولايات المتحدة “يميل نحو الأحواض الفرعية التي تعاني من نقص المياه” في أماكن مثل الجنوب الغربي، ولكن أمازون جمعت الكثير من أعمالها في الشرق، وخاصة في فرجينيا، التي تتمتع بالطاقة الرخيصة والحوافز المالية لشركات التكنولوجيا.
وقال هيوز “إن العديد من المواقع مدفوعة باحتياجات العملاء، ولكن أيضًا (بأسعار) العقارات والطاقة”. “تقع بعض الأجزاء الكبيرة من مركز البيانات الخاص بنا في أماكن ليست شديدة الحرارة، وليست في مناطق شديدة الضغط على المياه. فيرجينيا وأوهايو – ترتفع درجات الحرارة في الصيف، ولكن هناك أجزاء كبيرة من العام حيث لا نحتاج إلى استخدام المياه للتبريد”. ومع ذلك، فإن توسع الشركة في فيرجينيا يسبب بالفعل مخاوف بشأن توفر المياه.
وللتخفيف من آثارها في مثل هذه الأحواض، تمول الشركة أيضًا عشرات من مشاريع الحفاظ وإعادة الشحن مثل المشروع في تشيلي. فهي تتبرع بالمياه المعاد تدويرها من مراكز البيانات الخاصة بها للمزارعين، الذين يستخدمونها لري محاصيلهم، كما ساعدت في استعادة الأنهار التي تزود المدن التي تعاني من نقص المياه مثل كيب تاون في جنوب إفريقيا؛ وفي شمال فرجينيا، عملت على إنشاء مزارع محاصيل تغطية يمكنها تقليل تلوث الجريان السطحي في المجاري المائية المحلية. وتتعامل الشركة مع هذه المشاريع بالطريقة التي تعالج بها الشركات الأخرى تعويضات الكربون، حيث تحسب كل جالون يتم إعادة شحنه مقابل جالون تستهلكه في مراكز البيانات الخاصة بها. وقالت أمازون في أحدث تقرير لها عن الاستدامة إنها قطعت 41٪ من الطريق لتحقيق هدفها المتمثل في أن تكون “إيجابية للمياه”. بعبارة أخرى، مولت مشاريع تعيد شحن أو تحافظ على ما يزيد قليلاً عن 4 جالونات من المياه لكل 10 جالونات من المياه التي تستخدمها.
ولكن على الرغم من كل هذا، فإن هدف الشركة في إدارة المياه لا يشمل المياه التي تستهلكها محطات الطاقة التي تزود مراكز البيانات الخاصة بها. ويمكن أن يصل هذا الاستهلاك إلى ما يصل إلى ثلاثة إلى عشرة أضعاف استهلاك المياه في الموقع في مركز البيانات، وفقًا لشاولي رين، أستاذ الهندسة في جامعة كاليفورنيا، ريفرسايد، الذي يدرس استخدام المياه في مراكز البيانات. على سبيل المثال، أشار رين إلى مركز بيانات أمازون في بنسلفانيا يعتمد على محطة طاقة نووية على بعد أقل من ميل واحد. يستخدم مركز البيانات هذا حوالي 20 في المائة من سعة محطة الطاقة.
وأضاف “يقولون إنهم يستخدمون كمية قليلة للغاية من المياه، ولكن هناك تبخر كبير للمياه يحدث في مكان قريب، وهذا من أجل تشغيل مركز البيانات الخاص بهم”.
تستطيع شركات مثل أمازون تقليل استخدام المياه الثانوي هذا بالاعتماد على مصادر الطاقة المتجددة، والتي لا تتطلب قدرًا كبيرًا من المياه مثل محطات الطاقة التقليدية. ويقول هيوز إن الشركة كانت تحاول “إدارة” احتياجات المياه والطاقة من خلال هدف منفصل يتمثل في التشغيل بنسبة 100% من الطاقة المتجددة، لكن رين يشير إلى أن مراكز بيانات الشركة تحتاج إلى طاقة على مدار الساعة، مما يعني أن مصادر الطاقة المتجددة المتاحة بشكل متقطع مثل مزارع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لا يمكنها أن تذهب إلى أبعد من ذلك.
لا تعد أمازون الشركة الوحيدة التي تعاني من هذه المشكلة. فقد كشفت شركة سايروس ون، وهي شركة أخرى كبيرة متخصصة في مراكز البيانات، في تقريرها عن الاستدامة في وقت سابق من هذا العام أنها استخدمت أكثر من ثمانية أضعاف كمية المياه اللازمة لتوليد الطاقة مقارنة بما استخدمته في مراكز البيانات التابعة لها.
وقال التقرير “طالما أننا نعتمد على كهرباء الشبكة التي تشمل مصادر حرارية كهربائية لتشغيل منشآتنا، فإننا مسؤولون بشكل غير مباشر عن استهلاك كميات كبيرة من المياه في إنتاج تلك الكهرباء”.
أما بالنسبة لمشاريع التجديد مثل المشروع في تشيلي، فإنها لن تساهم إلا جزئيا في الحد من تأثير انفجار مراكز البيانات. وحتى لو كانت عمليات الحوسبة السحابية لشركة أمازون “إيجابية للمياه” على نطاق عالمي، مع مشاريع في العديد من الأحواض نفسها التي تمتلك فيها مراكز البيانات، فإن هذا لا يعني أنها لن تعرض الوصول إلى المياه للخطر في مستجمعات مائية محددة. فقد تستمر مراكز البيانات التابعة للشركة ومحطات الطاقة الخاصة بها في سحب المزيد من المياه مما تجدد الشركة في منطقة معينة، ولن تعالج مشاريع التجديد في طبقات المياه الجوفية الأخرى في جميع أنحاء العالم العواقب المادية لهذا السحب على المكشوف المحدد.
“إذا تمكنوا من تجميع بعض مياه الزراعة وتنظيفها وإعادتها إلى المجتمع، فهذا أفضل من لا شيء، لكنني أعتقد أن هذا لا يقلل حقًا من الاستهلاك الفعلي”، كما قال رين. “إنه يخفي الكثير من المشاكل الحقيقية، لأن المياه قضية إقليمية حقًا”.
تصحيح: تم تصحيح هذه القصة لتوضيح أن تعهد أمازون “بالإيجابية في استخدام المياه” ينطبق فقط على قسم خدمات الويب الخاص بها.
ظهرت هذه المقالة في الأصل في مجلة Grist. وهي منظمة إعلامية مستقلة غير ربحية مكرسة لسرد قصص حلول المناخ والمستقبل العادل. تعرف على المزيد على Grist.org.