近日在AWS：Invent 2022 上，Amazon宣布了有關于到2030年實現返回水量超過數據中心使用水量的詳細計劃。就在上周，谷歌的Urs Hölzle同樣詳細介紹了計劃到2030年前降低用水量，以及谷歌針對位于美國的數據中心制定了詳細的2021年用水指標。

能源采購仍然是數據中心組織和數據中心提供商的一大熱點問題，但面對破紀錄的干旱和全球氣候變化，水消耗還是迅速成為了一個熱門話題。2011年，Green Grid提出了一種衡量數據中心用水量的指標，稱為Water Usage Effectiveness（WUE），即數據中心每年站點用水量（以升為單位）之間的比率。根據聯合國《2022年世界水資源開發報告》，地球上超過50%的人面臨著常年無法獲得清潔水源的風險。

AWS首席執行官Adam Selipsky在大會公告中表示：“水資源短缺是全球范圍內的一個重大問題，隨著今天這個關于水資源正效益的聲明發布，我們承諾盡自己的一份力量來幫助解決這一迅速增長的挑戰。我們都需要創新新方法來幫助保護和再利用水這一寶貴資源。”

WUE并非全部

Newsha K. Ajami博士是伯克利實驗室地球與環境科學領域研究的首席戰略和發展官，專注于美國加利福尼亞州灣區的水資源管理，該地區也是美國國內坐落了眾多數據中心的地區。“水往往是缺失的一環。企業往往把重點放在能源以緩解氣候變化并減少碳足跡的問題上，而用水量和所用水的質量往往被忽略了，”Ajami在接受采訪時這樣表示。

使用直接蒸發冷卻的方式，可以把數據中心的功耗降低10%多，但這樣做的代價是要從流域中抽取水，通常是經過處理的飲用水。例如，在美國西南部，很多面臨用水限制的社區，正在拔除杏仁樹和住宅草坪等依賴灌溉的作物，而在這些地區的數據中心，也急需利用水電和太陽能等綠色能源的功率密度和更高可用性。最后，數據中心和這些社區不得不爭奪日益減少的水資源。

Ajami說：“重要的是要考慮所用水的質量。經過處理的廢水是否適合數據中心冷卻、沖洗我們的廁所或者是澆灌我們的草坪？我們有一個一次性水基礎設施模型，可以將水處理到高質量，然后將這些水用于不需要高質量（飲用級別）水的用途，例如冷卻數據中心。”

據Amazon稱，“AWS數據中心的首選冷卻策略是使用蒸發技術。在系統中，熱空氣從外部吸入并通過浸水的冷卻墊。水蒸發，使空氣溫度冷卻下來，然后被送往服務器機房。”

谷歌在美國有15座數據中心，除了1個之外，其他所有數據中心都完全依賴飲用水。位于美國佐治亞州道格拉斯縣的谷歌數據中心使用了4.08億加侖的再生廢水和僅1300萬加侖的市政飲用水。相比之下，谷歌位于美國愛荷華州康瑟爾布拉夫斯的數據中心，使用超過10億加侖的水，其中大部分來自密蘇里河或密蘇里河沖積層。密蘇里河是美國最長的河流，是包括愛達荷州、蒙大拿州、北達科他州和南達科他州等干旱地區在內巨大分水嶺的一部分，而其支流則為懷俄明州、科羅拉多州、內布拉斯加州和堪薩斯州的大部分地區供水。這是一個很大的潛在受影響區域，卻全部由愛荷華州的一個小城市和一家大型科技企業達成的交易控制。

這是一個有關于用水和水權的更大問題。數據中心行業仍然在努力解決這個問題，而各地方負責人則通過稅收優惠和有保證的公用事業預購協議等承諾吸引大型企業來到小城市，水是這其中的一個重要因素。

水的回饋

更重要的是，根據市政當局取水的地點——無論是來自大片水體或河流等含水層，還是來自地下水位——取水的碳排放量是各不相同。市政用水必須抽取、運輸和消毒以供人類使用，所有這些都會產生碳排放影響，而這通常是不計入WUE中的。

那么AWS和谷歌返回設施的水會發生什么，可能是這其中一個最關鍵的因素。根據聯合國報告顯示，如果這些水在返回地下流域時受到無法避免的污染，那么這些水往往會繼續受到污染。

Ajami表示：“各種各樣的事情都會對分水嶺產生負面影響，當水回到環境中時發生了什么？有多少水返回到環境中？水的質量如何（例如溫度是否更高了）？這些都是重要的考慮因素。”

根據聯合國的報告估計，全球大約50%的人口“生活在每年至少有一個月嚴重缺水的地區”。為了對抗這種不安全感，Amazon和谷歌都已經承諾要在2030年之前實現水資源正效益，這意味著他們返回的水量將超過運營所用的水量。

谷歌更近了一步，在預測中設定了一個可量化目標，谷歌的水資源管理計劃指出，“谷歌將在辦公室和數據中心消耗的水量基礎上返回120%的水量，并幫助恢復和改善水質量以及所在社區生態系統的健康狀況。我們將把精力集中在缺水地區，為那些最需要的人提供支持。”

數據中心如何成為用水大戶？

在本周舉行的AWS re:Invent大會上，Amazon強調了通過“water+”計劃補充水資源方面所做的努力，包括與Rivers Trust以及Action for the River Kennet（River Kennet位于倫敦以西48英里）展開合作，在泰晤士河附近打造濕地以補充地下水并改善泰晤士河流域的水質。此外，AWS今年冬季還宣布與Freshwater Trust建立合作伙伴關系，“每年使用來自科森尼斯河的冬季水補充1.89億升地下水”，并表示“讓水逐漸流過地下水位并返回薩克拉門托和圣華金河谷流域，在干燥的夏季增加水流量。”

雖然這些企業舉措不是沒有好處，但是可能會分散人們對那些更干旱、更缺水地區的影響的注意。

例如，谷歌的數據中心位于非常注重用水或者缺水的社區，例如內華達州亨德森（拉斯維加斯郊區）、內華達州斯托里縣（里諾以外）和德克薩斯州米德洛錫安農村。Amazon沒有明確說明數據中心所在的位置，而是將其分組劃歸在很模糊的區域以及所謂的“可用區”，只是提到了是在洛杉磯、丹佛、休斯頓、希爾斯伯勒（俄勒岡州）、圣何塞、鳳凰城、拉斯維加斯等缺水地區運營的。

另一方面，谷歌上周發布了2021年的實際取水量和排放水量指標，其中顯示，位于美國的15個數據中心和全球其他數據中心去年消耗了超過43億加侖的水。

“你不能只使用一個流域的水資源來補充另一個流域的，這是不可轉移，而且會對這些地區產生非常不同的影響，”Ajami說。

在美國加利福尼亞州圣克拉拉，AWS使用再生水注入冷卻系統，這種水經過多步處理之后減少了雜質。AWS在公告中表示：“在循環水通過冷卻系統之后，會返回廢水設施進行另一輪處理，以便再次使用。”

這種系統也得到了圣克拉拉官員的認可。圣克拉拉市供水和下水道公用事業助理主任Shipla Mehta表示：“再生水是一種可持續的水源，可代替我們寶貴的飲用水，重復使用再生水可以將我們城市的飲用水留給最需要的地方和人們。”

我們希望一切還為時不晚

谷歌和AWS是云服務和數據中心行業的先鋒，事實上，他們做出了重大努力來解決技術行業內圍繞用水和氣候變化的各種問題。

這一點很重要，尤其是在重大氣候事件正在以如此大規模影響著水資源可用性的時候。

Ajami說：“我很高興看到（數據中心行業）正在引起人們對其用水量的關注。在我們努力應對氣候變化的時候，透明度是最重要的。”說到這里，她停頓了一下，補充道，“但人們也需要考慮他們的行為會給用水量帶來怎樣的影響。每個人和這個過程是如此分離，以至于他們沒有將自己的行為與其聯系起來，我們每小時生成的所有數據，如今很多人過的網上生活，這一切都會產生影響。”