מבוא
ככל שמספר מרכזי הנתונים גדל, כך עולה גם הביקוש לחשמל. ציוד IT צורך הרבה חשמל, מה שעלול לייצר יותר מדי חום. מרכזי נתונים רבים מסתמכים בעיקר על מים כדי לקרר את התשתית שלהם. מים נחשבים בדרך כלל לשופעים וחסכוניים יותר מחשמל. בשנת 2011, הרשת הירוקה יצרה את המדד WUE (יעילות צריכת מים) כדי למדוד את הקיימות של מרכזי נתונים במונחים של שימוש במים והקשר שלו לצריכת אנרגיה.
מדוע אנו משתמשים ב-wUE Metrics?
כדי להבין את ההשפעה על הסביבה, מפעילי מרכזי נתונים לוקחים PUEs ברצינות רבה. מכיוון שחישוב ה-PUE אינו כרוך בצריכת מים, העברת נטל הקירור מחשמל למים יכולה לשפר את ה-PUE. למרות שזה מספק דרך למרכזי נתונים להפחית את צריכת האנרגיה, תרגום להשפעה סביבתית נמוכה יותר נותר חמקמק. שרתים רבים במרכזי נתונים בקנה מידה גבוה דורשים קיבולת קירור גדולה יותר, מה שמטיל עומס עצום על משאבי המים המקומיים. בהתחשב בכך שמרכזי נתונים ממוקמים לעתים קרובות באזורים שבהם צפוי מחסור במים בעתיד, WUE הופך למדד מפתח. בשילוב עם PUE, WUE יכול לספק סקירה מקיפה של יעילות המתקן.
איך לחשב WUE?
כדי לחשב WUE, הנוסחה היא כדלקמן:
עבור מרכזי נתונים עם מערכות מיזוג מקוררות מים, צריכת המים כוללת בעיקר אידוי מי קירור, ניקוז מי קירור, מי לחות לחדרי IT, ריכוך מים לציוד, מים לתחזוקת ציוד ומי תפעול ותחזוקה למערכת הצ'ילרים.
WUE נמוך יותר מצביע על שימוש יעיל יותר במים במרכז הנתונים. ערכת קירור אידוי מים במערכת הקירור יכולה להפחית את ערך ה-PUE, אך היא גם מובילה לעלייה בצריכת המים, ויש מתאם שלילי מסוים בין PUE ל-WUE.
WUE נמוך לא פותר את כל הבעיות
ההערכה היא שתעשיית הדאטה סנטר מהווה 1% מצריכת החשמל העולמית (Jones 2018). בממוצע, מרכזי נתונים משתמשים ב-1.8 ליטר מים טריים על כל 1 KWH של כוח IT שנצרך (Shepherd et al., 2016,28). לשם השוואה, נדרשים 57 ליטר מים כדי לייצר 1 KWH של חשמל בארצות הברית (Dieter et al. 2018,42). באופן מסורתי, ה-SDGS התמקדו באנרגיה ולא במים, אך מגמה זו משתנה.
השגת פתרון הקירור בר-קיימא של מרכז הנתונים מחייבת איזון השימוש בחשמל ובמים. טכנולוגיית קירור שאינה משתמשת במים כלל (WUE 0) באה במחיר של צריכת חשמל ולכן אינה הפתרון בר-קיימא ביותר. ככל שהטכנולוגיה מתפתחת, הפתרונות הברי-קיימאים ביותר הם אלו המבוססים על יעילות אנרגטית כוללת, ניהול מים ועלות בעלות כוללת. לדוגמה, אם מים מטופלים בחומצה כמו חומצה גופרתית, חומצה הידרוכלורית או חומצה אסקורבית במקום ציוד נוסף לטיפול במים, ניתן לעשות שימוש חוזר במים מספר פעמים, ולהפחית את כמות המים הנוספת הנדרשת.
"חשוב יותר להתחשב באיכות המים בשימוש. האם שפכים מטופלים מתאימים למרכזי נתונים כדי לקרר ולשטוף את השירותים שלנו או להשקות את המדשאות שלנו? יש לנו מודל של תשתית מים חד פעמי שמטפל במים באיכות הגבוהה ביותר ולאחר מכן משתמש במים אלה למטרות שאינן דורשות מים ראויים לשתייה, כגון קירור מרכזי נתונים." "אמר ד"ר ניושה ק.עג'מי, קצין אסטרטגיה ופיתוח ראשי למחקר במעבדת ברקלי באזור מדעי האדמה והסביבה.
איך מרכזי נתונים יכולים לתכנן פעילות בת קיימא בעתיד דל במים?
שמות גדולים כמו מיקרוסופט וגוגל מנסים כעת לסלול את הדרך לתעשיית הדאטה סנטרים להתקדם לעבר אנרגיה מתחדשת ודרכי עבודה מקיימות יותר. גוגל מחויבת להשתמש בחלופות מים מתוקים בכל מקום אפשרי, בין אם זה מי שפכים, מים תעשייתיים או מי ים. עד כה, יותר מ-25 אחוז מקמפוסי הדאטה סנטרים של החברה משתמשים במים ממוחזרים או שאינם ראויים לשתייה.
באשר למיקרוסופט, נואל וולש, סגן נשיא תאגיד לתפעול ענן וחדשנות, כתב בשנה שעברה על האופן שבו החברה מחפשת כעת פתרונות יצירתיים וחדשניים לתפעול מרכזי נתונים כדי לסייע בעמידה ביעדי הקיימות שלה. כעת חלה התחייבות לצמצם את השימוש במים בפעילות מרכזי הנתונים ב-95% עד 2024, מה שאומר שיש לבדוק את כל ההיבטים של העסק כדי לצמצם ולבטל את השימוש במים. לדוגמה, כעת הוצגה גישה חדשה לניהול טמפרטורת מרכז נתונים כדי לסייע בחיסכון של כ-5.7 מיליארד ליטר אחסון בשנה. בנוסף, מתבצע מחקר על קירור טבילה נוזלי כדי לסייע בהשגת עתיד קירור ללא מים.
סיכום
עקב שינויי האקלים וגידול האוכלוסיה העולמית, מים מתוקים יהפכו למצומצמים יותר בעתיד. מרכזי נתונים שנבנו היום עדיין יפעלו בעוד 30 שנה. מפעילי מרכזי נתונים חייבים לפתח תוכניות מגירה כדי להבין כיצד לקיים את הפעילות מבלי להסתמך על מים. חברות מרכזי נתונים רבות עשו עבודה מצוינת בשיפור שיטות קיימא בתוך עצמן ובתעשיה כולה. אבל הם צריכים להסתכל יותר על האתגרים שעמם יתמודדו התעשייה והעולם בשנים הקרובות.