水资源短缺正成为科技公司必须面对的重要挑战。根据盖洛普最新调查显示,七成美国民众反对数据中心的建设,其中水资源短缺是最受关注的问题。面对日益激烈的反对声音,一些科技巨头正积极采取措施,向公众表明他们正正视并解决这一问题。
数据中心主要通过水冷却服务器机架,这些机架会产生大量热量。蒸发冷却是一种常见的技术,它利用淡水吸收热量,再将水泵送至冷却塔,在户外蒸发以降低温度。
使用更多水可以节省能源和降低排放,因为减少了依赖能耗高的水泵循环水的冷却需求。但这也带来了巨大的水资源消耗。例如,谷歌位于爱荷华州Council Bluffs的数据中心2024年使用蒸发冷却,耗水量超过10亿加仑。
劳伦斯伯克利国家实验室2024年报告预测,如果超大规模数据中心大量依赖蒸发冷却,到2030年其用水量可能达到330亿加仑。虽然这一数字与农业或石油天然气等高耗水行业相当甚至更低(单个压裂井用水量可达150万至1600万加仑),但在水资源紧缺地区仍存在风险。尤其是夏季,数据中心冷却需求激增,与城市用水高峰期重叠,风险尤为突出。
加州大学河滨分校工程学教授任少磊指出:“水资源是高度地方性和区域性的问题,是有限资源,必须谨慎管理。”
微软、OpenAI和甲骨文等科技巨头近期宣布将逐步放弃蒸发冷却技术以节约用水。OpenAI和甲骨文在包括水资源紧张的德州在内的多个州扩建大型Stargate数据中心时,也采取了这一策略。
谷歌则采取了不同的策略。公司周三宣布了一系列针对数据中心所在社区的水资源承诺,并公布了美国水资源项目的资金支持计划。
这些承诺包括:通过投资当地水资源项目,补充的淡水量超过消耗量;扩大再生水和循环水的使用;每年公开数据中心的用水情况。此外,谷歌承诺采用“数据驱动框架”来决定最适合当地水系的数据中心设计。
谷歌基础设施与可持续发展全球负责人本·汤森表示,数据中心设计远比简单放弃某种冷却技术复杂。过去四年,谷歌一直对其数据中心选址进行详细的水文评估,以确定最合适的冷却方式。

“某些地区水资源稀缺,另一些地区则充裕,‘一刀切’的策略行不通。”
今年四月,谷歌在向欧盟提交的文件中为蒸发冷却辩护,称其在水资源充足地区是实现真正可持续数据中心的必要手段。谷歌的观点与任少磊团队的新研究相符:如果美国所有数据中心在用电高峰期采用蒸发冷却,可能释放额外10至30吉瓦的电力负荷。在电网紧张但水资源充足的地区,蒸发冷却能为电力系统提供重要缓冲。
任教授指出:“不使用水冷却,夏季将消耗更多电力,导致成本上升。”
随着人工智能热潮推动数据中心碳排放激增,完全放弃蒸发冷却可能导致依赖高碳能源,反而增加排放。减少蒸发冷却的使用,也可能意味着更多水资源被用于电力生产,具体取决于数据中心的电力来源。
尽管科技公司努力减少用水,但仍面临挑战,甚至可能影响业务发展。今年2月,《纽约时报》报道微软内部文件显示其用水量预计将大幅增加。2024年,谷歌因水资源问题在智利圣地亚哥附近的数据中心建设计划被法院部分撤销许可。谷歌表示,其水资源稀缺管理框架是在2020年许可后几年才开始实施的。
2021年,谷歌资助俄勒冈州一城镇针对当地报纸的诉讼,试图避免公开其扩建数据中心的用水量。谷歌从2023年开始在年度报告中披露具体数据中心的用水情况。
曾任微软水资源战略总监的独立顾问普里西拉·约翰逊同意任教授的观点,认为水与电力之间存在权衡,但企业可以通过更智能的设计同时减少水和能耗。她强调,公众压力和监管是推动行业改进的关键。
“行业必须被挑战去设计更智能、更简化的方案。”


