Коли користувач ставить запитання чат-боту або просить нейромережу створити зображення чи відео, сам процес виглядає майже безкоштовним з погляду ресурсів. Запит займає кілька секунд, а відповідь з’являється на екрані смартфона чи комп’ютера.
За цією простотою, однак, стоять величезні центри обробки даних із тисячами високопродуктивних процесорів. Вони споживають не лише електроенергію, а й значні обсяги води, необхідної для охолодження обладнання та виробництва енергії.
За наведеними в матеріалі прогнозами, між 2025 і 2030 роками потреба інфраструктури штучного інтелекту в прісній воді може подвоїтися та досягти приблизно 9 трильйонів літрів на рік. Для порівняння, це майже стільки ж, скільки за рік споживають цілі країни — Греція або Польща.
Навіть один запит має водний слід
Споживання води залежить від складності завдання, моделі та інфраструктури, на якій вона працює.
У матеріалі наводиться оцінка, за якою один запит до Google Gemini має водний слід приблизно 2,37 мл — це об’єм невеликого пробника парфумів. Окремий запит здається практично непомітним.
Ситуація змінюється, коли рахунок іде на мільярди звернень щодня. Ще ресурсомісткішими є генерація зображень та відео. За наведеними розрахунками, створення одного короткого відеоролика за допомогою ШІ може бути пов’язане зі споживанням понад чотирьох літрів води.
І тут виникає парадокс: технології стають ефективнішими, але загальні витрати ресурсів не обов’язково зменшуються.
У міру вдосконалення чипів, алгоритмів та систем охолодження вартість одного запиту падає. ШІ стає доступнішим, ним користується більше людей, а кількість операцій зростає ще швидше. Це класичний парадокс Джевонса — підвищення ефективності використання ресурсу зрештою може призводити до збільшення його загального споживання.
Куди насправді йде вода
Водний слід дата-центрів складається одразу з кількох частин.
Найочевидніша — безпосереднє охолодження серверів. Потужні процесори виділяють величезну кількість тепла, яке необхідно постійно відводити. В окремих системах для цього використовується випаровування води.
За даними матеріалу, приблизно 80% води, залученої в таких системах, може втрачатися у вигляді пари. Крім цього, воду доводиться використовувати для промивання контурів, щоб запобігти накопиченню солей і мінеральних відкладень.
Другий рівень менш очевидний — виробництво електроенергії.
Якщо дата-центр отримує струм від традиційних теплових електростанцій, вода потрібна вже на самій електростанції для охолодження турбін та іншого обладнання.
У матеріалі стверджується, що вугільна генерація може потребувати близько 70 тисяч літрів води на кожну мегават-годину електроенергії. Газові електростанції використовують приблизно в сім разів менше, а сонячна та вітрова генерація — на порядки менше.
Третій компонент — виробництво самого обладнання. Виготовлення сучасних процесорів потребує надзвичайно чистої води для багаторазового промивання кремнієвих пластин на різних етапах виробництва.
Тому екологічний слід ШІ значно ширший, ніж просто труба з водою біля конкретного дата-центру.
Найгірше — коли сервери приходять у регіони, де води й так мало
Головною проблемою стає не лише кількість спожитої води, а місце, де її забирають.
Уругвай у 2023 році переживав найсильнішу посуху за 74 роки. Саме тоді обговорювався проєкт дата-центру Google, який мав потребувати близько 7,6 млн літрів прісної води щодня — обсягу, порівнянного з потребами приблизно 55 тисяч людей.
Після протестів місцевих жителів компанія переглянула проєкт і погодилася перейти на повітряне охолодження.
Схожа ситуація виникла в Чилі. Там планувалося забирати до 169 літрів води щосекунди неподалік Сантьяго — у регіоні, який роками потерпає від нестачі води. Опір громадськості та судові процеси змусили переглянути проєкт.
У Мексиці великі технологічні компанії інвестують мільярди доларів у дата-центри в посушливому штаті Керетаро. При цьому місцевий водоносний горизонт уже перебуває в дефіциті.
Таким чином виникає нова форма конкуренції: за ту саму воду починають боротися населення, фермери та цифрова інфраструктура.
Проблема вже дійшла до США та Європи
Конфлікти навколо дата-центрів не обмежуються країнами, що розвиваються.
У Техасі споживання води центрами обробки даних до 2030 року, за прогнозами, може досягти 1,51 трильйона літрів — близько 7% усього водоспоживання штату.
В Аризоні окремий дата-центр Google у Месі має право використовувати до 5,5 млн кубометрів води на рік — обсяг, співставний із побутовими потребами десятків тисяч людей.
У Європі одним із центрів конфлікту стала Іспанія. Amazon планує розширення інфраструктури в Арагоні, де трьом дата-центрам дозволено щорічно використовувати близько 755 тисяч кубометрів води.
У матеріалі цей обсяг порівнюють із кількістю, якої вистачило б для зрошення понад 200 гектарів кукурудзи. На тлі дефіциту води місцеві фермери почали відкрито виступати проти подальшого розширення серверної інфраструктури.
Є альтернативи, але вони дорожчі
Технологічно скоротити споживання води можливо.
Одним із варіантів є пряме рідинне охолодження, коли охолоджувальна суміш проходить через металеві пластини безпосередньо біля процесорів. За наведеними даними, така система може знизити загальне використання води приблизно на 52% у порівнянні з деякими традиційними схемами.
Інший варіант — використовувати очищені міські стоки замість питної води.
Проблема в тому, що все це потребує великих початкових інвестицій, нового обладнання та перебудови інфраструктури. Через це компанії далеко не завжди переходять на дорожчі рішення добровільно.
Google, Microsoft та Amazon уже заявляють про плани досягти позитивного водного балансу — тобто повертати природі більше води, ніж споживають.
Критики, однак, вказують на принципову проблему такого підходу. Воду неможливо компенсувати так само, як викиди CO₂. Якщо дата-центр виснажує джерело в Іспанії, відновлення болота в Ірландії не поверне воду місцевому фермеру.
ШІ може перетворити воду на новий стратегічний ресурс
Головний висновок полягає не в тому, що від штучного інтелекту потрібно відмовитися.
Проблема в масштабі та швидкості розвитку інфраструктури. Якщо до 2030 року попит ШІ на воду справді наблизиться до 9 трильйонів літрів щорічно, питання розташування нових дата-центрів стане не лише технологічним або економічним.
Воно дедалі більше стосуватиметься продовольчої безпеки, сільського господарства, доступу населення до води та політики.
Сьогодні користувач бачить лише кількасекундну відповідь чат-бота. Але фізична інфраструктура за нею складається із серверів, електростанцій, систем охолодження, заводів із виробництва чипів і величезних потоків води.
Саме ця прихована сторона ШІ може стати одним із головних викликів наступного десятиліття: цифрові технології розвиваються майже без видимих меж, тоді як запаси прісної води такими безмежними не є.
