Jaký je význam metrik WUE v datových centrech?

S rostoucím počtem datových center roste i poptávka po elektřině. IT zařízení spotřebovává hodně energie, která může generovat příliš mnoho tepla. Mnoho datových center se při chlazení infrastruktury spoléhá především na vodu. Voda je obecně považována za vydatnější a nákladově efektivnější než elektřina. V roce 2011 vytvořil Green Grid metriku WUE (efektivita využití vody) pro měření udržitelnosti datových center z hlediska spotřeby vody a jejího vztahu ke spotřebě energie.

Aby porozuměli dopadu na životní prostředí, berou operátoři datových center PUE velmi vážně. Protože výpočet PUE nezahrnuje spotřebu vody, přesunutí zátěže chlazení z elektřiny na vodu může zlepšit PUE. I když to poskytuje datovým centrům způsob, jak snížit spotřebu energie, promítnout se do nižšího dopadu na životní prostředí zůstává nepolapitelné. Mnoho serverů v hyperscale datových centrech vyžaduje větší chladicí kapacitu, což představuje obrovskou zátěž pro místní vodní zdroje. Vzhledem k tomu, že datová centra se často nacházejí v oblastech, kde je v budoucnu pravděpodobný nedostatek vody, stává se WUE klíčovou metrikou. V kombinaci s PUE může WUE poskytnout komplexní přehled o efektivitě zařízení.

Pro výpočet WUE je vzorec následující:

U datových center s vodou chlazenými klimatizačními systémy spotřeba vody zahrnuje především odpařování chladicí vody, odvod chladicí vody, zvlhčovací vodu pro IT místnosti, změkčovací vodu pro zařízení, vodu pro údržbu zařízení a provozní a údržbovou vodu pro chladicí systém.

Nižší WUE znamená efektivnější využití vody v datovém centru. Schéma chlazení odpařováním vody v chladicím systému může snížit hodnotu PUE, ale také vede ke zvýšení spotřeby vody a existuje určitá negativní korelace mezi PUE a WUE.

Odhaduje se, že odvětví datových center představuje 1 % celosvětové spotřeby elektřiny (Jones 2018). V průměru datová centra spotřebují 1,8 litru čerstvé vody na každou 1 KWH spotřebované energie IT (Shepherd et al., 2016,28). Pro srovnání, k výrobě 1 KWH elektřiny ve Spojených státech je potřeba 57 litrů vody (Dieter et al. 2018,42). Tradičně se SDGS zaměřovalo spíše na energii než na vodu, ale tento trend se mění.

Dosažení nejudržitelnějšího řešení chlazení datového centra vyžaduje vyvážení spotřeby elektřiny a vody. Technologie chlazení, která vůbec nepoužívá vodu (WUE 0), je na úkor spotřeby elektřiny, a proto není nejudržitelnějším řešením. Jak se technologie vyvíjí, nejudržitelnější řešení jsou ta, která jsou založena na celkové energetické účinnosti, vodním hospodářství a celkových nákladech na vlastnictví. Například, pokud je voda ošetřena kyselinou, jako je kyselina sírová, kyselina chlorovodíková nebo kyselina askorbová místo dalšího zařízení na úpravu vody, voda může být znovu použita několikrát, čímž se sníží množství potřebné další vody.

"Důležitější je vzít v úvahu kvalitu používané vody. Je vyčištěná odpadní voda vhodná pro datová centra k chlazení a splachování našich toalet nebo k zalévání trávníků? Máme jednorázový model vodní infrastruktury, který upravuje vodu na nejvyšší kvalitu a následně používá tuto vodu pro účely, které nevyžadují pitnou vodu, jako je chlazení datových center." "Řekl Dr. Newsha K. Ajami, hlavní ředitel strategie a vývoje pro výzkum v Berkeley Lab Earth and Environmental Sciences Area."

Velká jména jako Microsoft a Google se nyní snaží vydláždit cestu průmyslu datových center směrem k obnovitelné energii a udržitelnějším způsobům práce. Google se zavázal používat sladkovodní alternativy všude, kde je to možné, ať už jde o odpadní vodu, průmyslovou vodu nebo mořskou vodu. Dosud více než 25 procent areálů datových center společnosti využívá recyklovanou nebo nepitnou vodu.

Pokud jde o Microsoft, Noel Walsh, korporátní viceprezident cloudových operací a inovací, v loňském roce napsal blog o tom, jak společnost v současné době hledá kreativní a inovativní řešení pro provoz datových center, která pomohou splnit její cíle v oblasti udržitelnosti. Nyní existuje závazek snížit spotřebu vody v provozech datových center do roku 2024 o 95 %, což znamená, že všechny aspekty podnikání musí být přezkoumány, aby se snížila a odstranila spotřeba vody. Nyní byl například představen nový přístup k řízení teploty datových center, který pomáhá ušetřit přibližně 5,7 miliardy litrů úložiště ročně. Kromě toho se provádí výzkum kapalinového imerzního chlazení, který má pomoci dosáhnout budoucnosti bezvodého chlazení.

Kvůli klimatickým změnám a celosvětovému růstu populace bude sladká voda v budoucnu vzácnější. Dnes postavená datová centra budou fungovat i za 30 let. Operátoři datových center musí vypracovat pohotovostní plány, aby pochopili, jak udržet provoz bez spoléhání se na vodu. Mnoho společností v oblasti datových center odvedlo vynikající práci při zlepšování udržitelných postupů v sobě i v odvětví jako celku. Potřebují však mít delší pohled na výzvy, kterým bude průmysl a svět čelit v nadcházejících letech.