Khi trung tâm dữ liệu ‘khát nước’

Những trung tâm dữ liệu (data centre) “ngốn” nước khiến mùa hè tại châu Âu ngày càng khô hạn.

Hơn một năm nay, Tây Ban Nha vật lộn với hạn hán, mực nước dưới mức trung bình lịch sử khiến quan chức địa phương phải yêu cầu người dân không tưới vườn và tắt vòi vào ban đêm để bảo đảm nguồn cung vào ban ngày.

Với người nông dân, tình hình còn nguy cấp hơn. Khu vực trung tâm Castilla La Mancha, nơi sản xuất 1/4 ngũ cốc trong nước, có nguy cơ mất mùa 80% đến 90%.

Dù vậy, tại Talavera de la Reina, thành phố nhỏ nằm giữa những cánh đồng lúa mạch và lúa mì của khu vực này, Meta lại chuẩn bị xây một trung tâm dữ liệu 1 tỷ EUR (1,5 tỷ USD). Công ty mẹ Facebook được dự đoán sẽ tiêu thụ khoảng 665 triệu lít nước mỗi năm và tối đa 195 lít nước mỗi giây lúc cao điểm.

Dự án kỳ vọng tạo ra khoảng 1.000 việc làm. Tuy nhiên, nó không đủ sức xoa dịu lo ngại về lượng nước.

Aurora Gómez, người phát ngôn tổ chức Tu Nube Seca Mi Río (tạm dịch: đám mây của bạn làm dòng sông của chúng tôi khô cạn), cho rằng mọi người chưa nhận thức được “đám mây” là một phần trong hệ sinh thái tiêu tốn nhiều tài nguyên, bao gồm nước. Tu Nube Seca Mi Río phản đối Meta xây trung tâm dữ liệu.

Chúng ta thường nghĩ về Internet như một thứ phi vật chất, song các website tồn tại trong thế giới thực dưới hình thức loạt máy chủ không bao giờ tắt, lấp đầy các trung tâm dữ liệu. Trong khi đó, data centre cần được làm mát để không bị gặp lỗi kỹ thuật.

Các công ty vận hành như Amazon, Google, Meta, Microsoft dùng nhiều hệ thống để làm mát trung tâm dữ liệu. Loại tiết kiệm năng lượng nhất như tháp làm mát về cơ bản làm bay hơi nước để làm lạnh không khí lưu thông trong các tòa nhà.

Khi hạn hán lan rộng khắp thế giới, cuộc chiến nguồn nước giữa các đơn vị vận hành data centre và cộng đồng lân cận đã nổi lên tại những nơi như Chile, Uruguay, Mỹ. Tại phía Bắc Hà Lan, công chúng bùng nổ phẫn nộ vào năm 2022 khi một hãng tin địa phương đưa tin một khu phức hợp trung tâm dữ liệu Microsoft tiêu thụ nước gấp 4 lần so với con số công ty tiết lộ trước đó.

Một số nơi mát mẻ hơn như Ireland, Hà Lan đã cấm phát triển trung tâm dữ liệu mới vì lo ngại tiêu thụ năng lượng, buộc doanh nghiệp phải tìm kiếm địa điểm xa hơn. Họ chuyển sang những nơi có lượng nước dồi dào như Na-uy nhưng cũng để mắt đến các nơi khô hạn như Italy và Tây Ban Nha vì năng lượng rẻ hơn.

Từ trước đến nay, trung tâm dữ liệu thường bị “soi” vì lượng tiêu thụ điện và ít người để ý đến lượng nước tiêu thụ. Khảo sát năm 2022 của hãng tư vấn Uptime Institute cho thấy, chỉ 39% data centre theo dõi lượng nước sử dụng, giảm 12% so với năm 2021.

Trước đây, các hãng công nghệ từ chối tiết lộ thông tin về mức tiêu thụ năng lượng và nước của từng data centre vì tuyên bố đây là bí mật thương mại. Vài năm qua, Google, Meta, Microsoft bắt đầu cung cấp thông tin về tổng lượng nước nhưng không tách bạch ra từng bộ phận hay sử dụng các phép đo tiêu chuẩn.

Hãng nghiên cứu Bluefield ước tính data centre sử dụng hơn 1 tỷ lít nước mỗi ngày, bao gồm nước dùng trong sản xuất năng lượng.

Chính phủ toàn cầu đang yêu cầu nhiều thông tin hơn. Từ tháng 3/2024, Ủy ban Châu Âu yêu cầu các đơn vị vận hành công khai báo cáo việc sử dụng nước và năng lượng. Tại Anh, công ty nước Thames Water đang điều tra lượng nước mà các data centre đang dùng tại London và có thể điều chỉnh cách tính giá đối với các doanh nghiệp này.

Dù vậy, theo John Hernon, người đứng đầu cuộc điều tra, đây không phải việc dễ dàng vì các đơn vị vận hành thường dùng công ty vỏ bọc để xin phép lập kế hoạch. Nhìn từ bên ngoài, trung tâm dữ liệu nhìn giống với bất kỳ nhà kho hay nhà máy lớn nào.

Các công ty cho rằng, trung tâm dữ liệu ngày sử dụng năng lượng hiệu quả hơn, song mức tăng trong nhu cầu năng lực điện toán nói chung vượt xa năng lượng tiết kiệm được. Cuộc đua phát triển mô hình ngôn ngữ lớn trong trí tuệ nhân tạo (AI) tạo sinh đã tạo ra nhu cầu đối với bộ xử lý mạnh mẽ. Những con chip này tỏa nhiệt nhiều hơn chip thông thường, do đó, công ty cần phải tư duy lại về hệ thống làm mát, theo Colm Shorten, chuyên gia về data centre của hãng đầu tư bất động sản JLL.

Tiến sỹ Shaolei Ren đến từ Đại học California đã tiến hành nghiên cứu và ước tính đào tạo mô hình GPT-3 tại các trung tâm dữ liệu Mỹ của Microsoft trực tiếp tiêu thụ 700.000 lít nước mỗi tháng, chưa bao gồm lượng nước gián tiếp dùng để sản xuất điện. Mỗi đoạn hội thoại ngắn từ 20 đến 50 câu hỏi – đáp với ChatGPT tiêu tốn khoảng 500 lít nước.

Microsoft cho biết, đang đầu tư để làm cho các hệ thống lớn bền vững hơn, hiệu quả hơn. Theo ông Shorten, theo thời gian, trung tâm dữ liệu cần thay đổi hoàn toàn cách tản nhiệt. Tiêu chuẩn vàng là quy trình có tên “làm mát nhúng ngập” (immersive cooling), trong đó các máy chủ được nhúng trong chất lỏng đặc biệt không dẫn điện. Hiện nay, các đơn vị vận hành data centre có xu hướng áp dụng mô hình kết hợp: khu vực hiệu suất cao được làm mát bằng chất lỏng, phần còn lại tiếp tục làm mát bằng không khí.

Amazon, Google và Microsoft đều đưa ra các cam kết dùng nhiều nước tái chế, không uống được hơn và bổ sung lượng nước lớn hơn lượng nước tiêu thụ vào năm 2030. Nó tương tự việc bù đắp khí thải carbon bằng cách trồng cây, hành động tốt trên lý thuyết nhưng không trực tiếp làm lợi cho cộng đồng bị ảnh hưởng.

Khi nhà chức trách đang thử nghiệm các biện pháp tạm thời như làm mái che cho một phần đường phố trung tâm để bảo vệ người dân trước nắng nóng, bà Gomez đến từ Tu Nube Seca Mi Río hoài nghi về lời hứa hẹn của các hãng công nghệ. Bà nhận xét, kế hoạch bổ sung lượng nước chỉ nhằm phục vụ hai mục tiêu: trở nên tốt đẹp hơn trong mắt công chúng và giành thắng lợi trước tổ chức môi trường địa phương.