Навіщо дата-центрам прісна вода — і коли це стає проблемою

Сервери не потребують води для самих обчислень. Вона з’являється на етапі охолодження: майже вся електроенергія, яку споживає ІТ-обладнання, зрештою стає теплом. Його треба безперервно відводити, щоб обладнання не перегрілося.

Споживання води дата-центрами часто зводять до однієї великої цифри або ефектного порівняння з пляшкою. Але оцінка залежить від того, яку воду використовує об’єкт, де він розташований, що відбувається у спеку і чи повертається вода до того самого басейну.

Де саме дата-центр використовує воду

У частині дата-центрів тепло відводять за допомогою випарного охолодження. Вода випаровується у градирні або іншому теплообмінному обладнанні й забирає із собою тепло. Така схема може потребувати менше електроенергії, ніж постійна робота компресорних холодильних машин, але частина води вже не повертається до місцевої системи у рідкому стані.

Рідинне охолодження серверів саме по собі не означає великої витрати прісної води. У системах direct-to-chip теплоносій циркулює трубками біля процесорів, а під час занурювального охолодження обладнання працює в діелектричній рідині. Обидві схеми можуть мати замкнений контур із невеликими втратами. Вирішальне питання — куди цей контур віддає тепло далі. Якщо назовні його виводить сухий радіатор, пряме споживання води може бути мінімальним. Якщо фінальним етапом залишається випарна градирня, вода все одно витрачається.

Є й непрямий слід: воду використовують деякі способи виробництва електроенергії, зокрема для охолодження теплових і атомних електростанцій. Тому дата-центр без градирні на даху не обов’язково є «безводним»: частина його водного сліду може виникати поза майданчиком самого дата-центру.

Водозабір і споживання — не одне й те саме

Водозабір — це обсяг, який узяли з річки, свердловини, водосховища або міської мережі. Частину цієї води можуть очистити й повернути. Споживанням зазвичай називають воду, яка не повернулася до того самого місцевого джерела в доступній формі, найчастіше через випаровування.

Тому дві великі цифри у звітах можуть описувати різні речі. Високий водозабір із подальшим поверненням води не дорівнює такому самому обсягу безповоротного споживання. Водночас повернена вода може мати іншу температуру або склад, що теж має значення для екосистеми.

Прісна вода також не завжди є питною. Дата-центр може використовувати очищені стічні води, технічну воду або воду з міського питного водогону. Останній варіант зручний через стабільну якість і наявну інфраструктуру, але в посушливому регіоні він може посилити конкуренцію за воду з населенням та іншими споживачами.

Скільки води споживають дата-центри

Універсальної світової цифри немає, але окремі державні оцінки показують масштаб. За розрахунками Lawrence Berkeley National Laboratory, у 2023 році дата-центри США безпосередньо спожили близько 66 мільярдів літрів води. Ще майже 800 мільярдів літрів становив непрямий водний слід електроенергії, якщо рахувати за регіональним складом американських електромереж.

Автори того самого звіту оцінюють пряме споживання лише гіпермасштабними дата-центрами США у 2028 році в широкому діапазоні — від 60 до 124 мільярдів літрів. Такий діапазон пов’язаний із невизначеністю щодо кількості нових серверів, їхньої ефективності, місця розташування та систем охолодження.

Додатковий тиск створює швидке зростання обчислень. Міжнародне енергетичне агентство у 2026 році прогнозувало, що світове споживання електроенергії дата-центрами зросте приблизно з 485 ТВт·год у 2025 році до 950 ТВт·год у 2030-му. Для дата-центрів, орієнтованих на ШІ, очікується ще швидше зростання. Це не означає автоматичного подвоєння витрат води, однак збільшення кількості тепла робить вибір охолодження дедалі важливішим.

Чи можна порахувати воду на один запит до ШІ

Дослідники справді намагалися оцінити водний слід навчання моделей і роботи чатботів. Помилка виникає, коли результат конкретного сценарію перетворюють на універсальну норму для будь-якого запиту.

Фактична витрата залежить від моделі, довжини відповіді, типу прискорювачів, завантаження серверів, погоди, способу охолодження та джерела електроенергії. Навчання моделі, коротка текстова відповідь і генерація відео — зовсім різні навантаження. Навіть однакова задача, виконана в іншому регіоні або в іншу пору року, матиме інший результат.

Дослідження за участю LBNL, опубліковане 2025 року, показало понад 10 000-кратний діапазон розрахункового споживання води на одиницю серверного навантаження за різних умов. Google у власному дослідженні оцінив пряме споживання для медіанного текстового запиту Gemini Apps у травні 2025 року в 0,26 мл, застосувавши середній WUE до енергії запиту. Це не пряме вимірювання окремого запиту й не повний життєвий цикл: оцінка не охоплює навчання моделі, пристрій користувача та водний слід ланцюга постачання. Тому її не можна переносити на ChatGPT, генерацію відео або всі запити Gemini.

Тому «літри на запит» без назви провайдера, місця, періоду й меж розрахунку не є універсальною характеристикою сервісу. Найчастіше це модельна оцінка за певних припущень. Вона може показати порядок величини, але не дозволяє точно порахувати воду для власної історії повідомлень.

Різницю між навчанням моделі та роботою вже готового сервісу ми окремо пояснювали у матеріалі «Як працює штучний інтелект».

Коли водний слід стає реальною проблемою

Загальна цифра по країні приховує локальний вплив. Великий об’єкт працює цілодобово, а найбільше охолодження йому часто потрібне під час спеки — саме тоді, коли води бракує й іншим.

Ризик зростає, якщо кілька дата-центрів беруть воду з одного джерела або місцевої водопровідної системи, використовують воду питної якості чи не мають чіткого плану обмеження роботи під час посухи. Важливий і стан місцевої інфраструктури: нове промислове навантаження може вимагати розширення водогону, насосних станцій та очисних споруд.

Отже, дата-центр не обов’язково «забирає воду в людей». Але така конкуренція цілком можлива там, де об’єкт побудували без урахування сезонного дефіциту та потреб громади. Середня корпоративна цифра цього не покаже — потрібні дані за конкретним майданчиком і водним басейном.

Чи можна обійтися без прісної води

Зменшити використання прісної води можна кількома способами.

• Очищені стічні води. Вони зменшують тиск на питне водопостачання, однак потребують окремих трубопроводів, стабільного очищення та контролю якості.
• Сухе або повітряне охолодження. Воно майже не споживає воду на майданчику, але в спеку може потребувати більше електроенергії або не забезпечувати потрібну температуру без допоміжної системи.
• Гібридні системи. Вони можуть перемикатися між сухим і випарним режимами залежно від погоди, доступності води та пріоритету між водо- й енергоефективністю.
• Замкнене рідинне охолодження. Воно ефективно забирає тепло від щільно розміщених процесорів, проте все одно потребує продуманого способу віддати це тепло назовні.
• Вибір місця й часу. Прохолодний клімат, доступ до технічної води та перенесення некритичних обчислень на сприятливі години іноді дають більше, ніж невелике покращення окремого обладнання.

Водоефективність не можна оцінювати окремо від енергоефективності. Випарне охолодження за певних умов економить електроенергію ціною витрати води, а сухе зменшує витрати води, але під час спеки може споживати більше електроенергії. Правильне рішення залежить від місцевого клімату, енергосистеми та водного дефіциту, а не від одного показника для всієї мережі дата-центрів.

Які дані мають розкривати оператори

Для оцінки водної ефективності використовують WUE — співвідношення спожитої під час роботи води до електроенергії, яку спожило ІТ-обладнання. Чинний стандарт ISO/IEC 30134-9:2022 визначає правила розрахунку цього показника. WUE корисний для порівняння інтенсивності, але середнє значення не показує абсолютний обсяг, джерело води та локальний дефіцит.

Змістовний звіт має відповідати щонайменше на такі запитання:

• скільки води забрано і скільки фактично спожито;
• чи була це питна, технічна або повторно очищена вода;
• з якого басейну її отримали та наскільки він вразливий;
• як змінюється споживання за сезонами;
• що станеться під час посухи або аварії водопостачання;
• який непрямий водний слід має місцева електроенергія;
• чи перевіряв ці дані незалежний аудитор.

Обіцянка стати «water positive» також потребує пояснення. Відновлення боліт або фінансування водних проєктів може бути корисним, але не повертає автоматично воду в той самий район і в той самий спекотний день, коли її використав дата-центр.

Прозорість уже поступово стає не лише добровільною. У ЄС дата-центри з установленою ІТ-потужністю щонайменше 500 кВт мають щороку звітувати за гармонізованими показниками, серед яких є й використання води. Це не вирішує проблему саме по собі, але дає громадам і дослідникам дані для перевірки заяв операторів.

Що може зробити звичайний користувач

Порахувати водний слід власних запитів користувач майже не може: провайдери не повідомляють, де виконувався кожен запит і яка система його охолоджувала. Практичніше перевіряти, чи публікує сервіс дані за окремими регіонами та правила роботи в умовах дефіциту води.

Корпоративні клієнти можуть вимагати такі показники під час вибору хмарного сервісу. Міста — закріплювати їх у дозволах на будівництво. А звичайні читачі — відрізняти реальну звітність від ефектного гасла й не сприймати локальний запуск моделі як автоматично «зелений»: він переносить навантаження на інше обладнання та іншу електромережу, а не прибирає його.

Яке запитання варто ставити замість «скільки води пішло на мій запит»

Використання води дата-центрами — реальна інфраструктурна проблема, але не однакова для кожного об’єкта. Центр у прохолодному регіоні, який використовує очищені стічні води, і комплекс у посушливому районі, підключений до питного водогону, не можна оцінювати однією корпоративною середньою.

Тому корисніше запитати оператора: яку саме воду ви використовуєте, чому саме тут, що зміниться під час посухи і де це можна перевірити? Відповіді на ці чотири питання говорять про відповідальність дата-центру більше, ніж будь-яке порівняння з пляшкою води.