Tekoälyn (AI) käyttö lisääntyy modernissa maailmassa, ja nyt suurta huolta herättää tekniikan mahdolliset ympäristövaikutukset. Al-datakeskusten energiankulutuksesta on käyty paljon julkista keskustelua, mutta niiden vedenkulutuksesta ei juurikaan ole keskusteltu – kunnes nyt.
Mitä ovat Al-datakeskukset?
AI-datakeskukset ovat fyysisiä tiloja, joissa sijaitsee valtavat laskentaresurssit ja tallennustilat, joiden avulla chattibotit, kuten tekoälysovellus ChatGPT, voivat hakea tietoa sekä oppia ja muistaa asioita. Datakeskukset sijaitsevat valtavissa halleissa, jonne sähköä on syötettävä 24 tuntia vuorokaudessa ja, jonka sisäilmastoa on valvottava tarkasti, jotta teknologia toimii optimaalisella tasolla.
Datakeskukset ovatkin saaneet negatiivista mediahuomiota niiden kuluttaman suuren energiamäärän vuoksi. On arvioitu, että AI-datakeskukset käyttävät yhteensä 2 % kaikesta globaalisti tuotetusta sähköstä.
Vähemmälle huomiolle on jäänyt laitosten vedenkulutus. Kalifornian yliopiston Riverside-kampuksen ja Texasin Arlingtonin yliopiston tutkijoiden uuden julkaisun ( “Making AI Less “Thirsty”: Uncovering and Addressing the Secret Water Footprint of AI Models”) mukaan arvioidaan, että 20-50 kysymystä sisältävässä keskustelussa AI-chattibotin kanssa voisi kulua 500 ml vettä. Tämä ei ehkä vaikuta kovin paljolta, mutta raportissa esitettiin, että yksistään vuonna 2021 Googlen Yhdysvalloissa sijaitsevat ja omistamat AI-datakeskukset käyttivät paikan päällä tapahtuvaan jäähdytykseen arviolta 12,7 miljardia litraa vettä, josta 90 % oli juomakelpoista.
Miksi datakeskukset käyttävät niin paljon vettä?
AI-datakeskusten vedenkulutus voi olla joko suoraa tai epäsuoraa. Eniten vettä kuluu 'koulutusvaiheessa' eli ajanjaksona, jolloin tekoälylle syötetään dataa ja sitä ohjelmoidaan vastaamaan kysymyksiin.
Epäsuora vedenkulutus syntyy, kun usein ulkopuolinen toimija tuottaa sähköä laitoksen tarpeisiin. Suora vedenkulutus syntyy vedestä, jota datakeskus käyttää paikan päällä omiin jäähdytystarpeisiinsa. Lähes kaikki datakeskuspalvelimiin syötetty teho muuntuu lämmöksi. Vakaiden käyttölämpötilojen ylläpitämiseksi vettä ohjataan lämmönvaihtojärjestelmän läpi jäähdyttämään laitteistoa ja estämään sen ylikuumenemista.
Jäähdytykseen tarkoitettua vettä tarvitaan myös silloin, kun vuodenaikojen säävaihtelut aiheuttavat muutoksia ulkolämpötilaan. Tämä on erityisen huolestuttavaa ottaen huomioon kuumien kesien lisääntymisen ja siitä johtuvan vesipulan, josta kärsitään ympäri maailmaa. Tästä seuraa, että datakeskukset kuluttavat vettä, joka pitäisi varata vesipulasta kärsiville alueille. Vuonna 2022 “Thames Water” ilmaisi huolensa siitä, että Lontoon ympäristössä olevat datakeskukset käyttävät juomavettä jäähdytykseen kuivuuden aikana.
Yhdysvalloissa sijaitsevien laitosten vedenkulutus saattaa olla huomiota herättävän suurta, mutta 'Making AI Less “Thirsty”' -tutkimuksessa vihjataan myös, että teknologisesti vähemmän kehittyneet datakeskukset Aasiassa saattavat käyttää jopa kolme kertaa enemmän vettä kuin länsimaiset vastineensa. Tämä on huolestuttavaa, kun otetaan huomioon, että vuoteen 2030 mennessä ennustetaan, että puolet maailman väestöstä kohtaa vakavan vesikriisin.
Mitä asialle voidaan tehdä?
“Making AI Less “Thirsty”' -tutkimuksen tekijät toteavat, että milloin ja missä AI-chattibotin koulutus tapahtuukaan, sillä on suuri vaikutus vedenkulutukseen. Datakeskusten maantieteellisen sijainnin tulisi olla etusijalla teknologiayrityksille samoin kuin koulutusprosessin vuoden aikana.
Datakeskusten jäähdytysveden käyttöä voidaan kuitenkin vähentää sijainnista riippumatta. Esimerkiksi Veolia Water Technologiesin SIRION™ RO -yksiköt tarjoavat tehokasta ja energiaa säästävää RO-kalvoteknologiaa. Veolia Water Technologiesin suunnittelema vedenkäsittelyjärjestelmä kierrättää ja uudelleenkäyttää rejektivettä. Joissakin tapauksissa se käsittelee ja kierrättää jäähdyttimien vettä samalla säästäen sähköenergiaa verrattuna tavanomaiseen yksikköön, mahdollistaen datakeskusten toimimisen kestävämmällä tavalla ja vähentäen käyttökustannuksia.
Vedenkäsittelyn asiantuntijamme vierailevat laitoksilla aina, kun se on mahdollista, auttaakseen asiakkaitamme löytämään sopivimman vedenkäsittelyratkaisun. Asiantuntemuksemme avulla järjestelmät toimivat optimaalisesti minimaalisella jätemäärällä ja katkoksien todennäköisyys pienenee.
Kysy lisää ratkaisuistamme datakeskuksille klikkaamalla tätä linkkiä.
1 Making AI Less “Thirsty”: Uncovering and Addressing the Secret Water Footprint of AI Models - https://arxiv.org/abs/2304.03271
2 Thames Water reviews data centres’ water use as London hosepipe ban looms - https://www.ft.com/content/8d8bf26f-5df2-4ff6-91d0-369500ed1a9c
