近日在AWS：Invent 2022 上，Amazon宣布了有關(guān)于到2030年實(shí)現(xiàn)返回水量超過數(shù)據(jù)中心使用水量的詳細(xì)計劃。就在上周，谷歌的Urs Hölzle同樣詳細(xì)介紹了計劃到2030年前降低用水量，以及谷歌針對位于美國的數(shù)據(jù)中心制定了詳細(xì)的2021年用水指標(biāo)。

能源采購仍然是數(shù)據(jù)中心組織和數(shù)據(jù)中心提供商的一大熱點(diǎn)問題，但面對破紀(jì)錄的干旱和全球氣候變化，水消耗還是迅速成為了一個熱門話題。2011年，Green Grid提出了一種衡量數(shù)據(jù)中心用水量的指標(biāo)，稱為Water Usage Effectiveness（WUE），即數(shù)據(jù)中心每年站點(diǎn)用水量（以升為單位）之間的比率。根據(jù)聯(lián)合國《2022年世界水資源開發(fā)報告》，地球上超過50%的人面臨著常年無法獲得清潔水源的風(fēng)險。

AWS首席執(zhí)行官Adam Selipsky在大會公告中表示：“水資源短缺是全球范圍內(nèi)的一個重大問題，隨著今天這個關(guān)于水資源正效益的聲明發(fā)布，我們承諾盡自己的一份力量來幫助解決這一迅速增長的挑戰(zhàn)。我們都需要創(chuàng)新新方法來幫助保護(hù)和再利用水這一寶貴資源。”

WUE并非全部

Newsha K. Ajami博士是伯克利實(shí)驗(yàn)室地球與環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域研究的首席戰(zhàn)略和發(fā)展官，專注于美國加利福尼亞州灣區(qū)的水資源管理，該地區(qū)也是美國國內(nèi)坐落了眾多數(shù)據(jù)中心的地區(qū)。“水往往是缺失的一環(huán)。企業(yè)往往把重點(diǎn)放在能源以緩解氣候變化并減少碳足跡的問題上，而用水量和所用水的質(zhì)量往往被忽略了，”Ajami在接受采訪時這樣表示。

使用直接蒸發(fā)冷卻的方式，可以把數(shù)據(jù)中心的功耗降低10%多，但這樣做的代價是要從流域中抽取水，通常是經(jīng)過處理的飲用水。例如，在美國西南部，很多面臨用水限制的社區(qū)，正在拔除杏仁樹和住宅草坪等依賴灌溉的作物，而在這些地區(qū)的數(shù)據(jù)中心，也急需利用水電和太陽能等綠色能源的功率密度和更高可用性。最后，數(shù)據(jù)中心和這些社區(qū)不得不爭奪日益減少的水資源。

Ajami說：“重要的是要考慮所用水的質(zhì)量。經(jīng)過處理的廢水是否適合數(shù)據(jù)中心冷卻、沖洗我們的廁所或者是澆灌我們的草坪？我們有一個一次性水基礎(chǔ)設(shè)施模型，可以將水處理到高質(zhì)量，然后將這些水用于不需要高質(zhì)量（飲用級別）水的用途，例如冷卻數(shù)據(jù)中心。”

據(jù)Amazon稱，“AWS數(shù)據(jù)中心的首選冷卻策略是使用蒸發(fā)技術(shù)。在系統(tǒng)中，熱空氣從外部吸入并通過浸水的冷卻墊。水蒸發(fā)，使空氣溫度冷卻下來，然后被送往服務(wù)器機(jī)房。”

谷歌在美國有15座數(shù)據(jù)中心，除了1個之外，其他所有數(shù)據(jù)中心都完全依賴飲用水。位于美國佐治亞州道格拉斯縣的谷歌數(shù)據(jù)中心使用了4.08億加侖的再生廢水和僅1300萬加侖的市政飲用水。相比之下，谷歌位于美國愛荷華州康瑟爾布拉夫斯的數(shù)據(jù)中心，使用超過10億加侖的水，其中大部分來自密蘇里河或密蘇里河沖積層。密蘇里河是美國最長的河流，是包括愛達(dá)荷州、蒙大拿州、北達(dá)科他州和南達(dá)科他州等干旱地區(qū)在內(nèi)巨大分水嶺的一部分，而其支流則為懷俄明州、科羅拉多州、內(nèi)布拉斯加州和堪薩斯州的大部分地區(qū)供水。這是一個很大的潛在受影響區(qū)域，卻全部由愛荷華州的一個小城市和一家大型科技企業(yè)達(dá)成的交易控制。

這是一個有關(guān)于用水和水權(quán)的更大問題。數(shù)據(jù)中心行業(yè)仍然在努力解決這個問題，而各地方負(fù)責(zé)人則通過稅收優(yōu)惠和有保證的公用事業(yè)預(yù)購協(xié)議等承諾吸引大型企業(yè)來到小城市，水是這其中的一個重要因素。

水的回饋

更重要的是，根據(jù)市政當(dāng)局取水的地點(diǎn)——無論是來自大片水體或河流等含水層，還是來自地下水位——取水的碳排放量是各不相同。市政用水必須抽取、運(yùn)輸和消毒以供人類使用，所有這些都會產(chǎn)生碳排放影響，而這通常是不計入WUE中的。

那么AWS和谷歌返回設(shè)施的水會發(fā)生什么，可能是這其中一個最關(guān)鍵的因素。根據(jù)聯(lián)合國報告顯示，如果這些水在返回地下流域時受到無法避免的污染，那么這些水往往會繼續(xù)受到污染。

Ajami表示：“各種各樣的事情都會對分水嶺產(chǎn)生負(fù)面影響，當(dāng)水回到環(huán)境中時發(fā)生了什么？有多少水返回到環(huán)境中？水的質(zhì)量如何（例如溫度是否更高了）？這些都是重要的考慮因素。”

根據(jù)聯(lián)合國的報告估計，全球大約50%的人口“生活在每年至少有一個月嚴(yán)重缺水的地區(qū)”。為了對抗這種不安全感，Amazon和谷歌都已經(jīng)承諾要在2030年之前實(shí)現(xiàn)水資源正效益，這意味著他們返回的水量將超過運(yùn)營所用的水量。

谷歌更近了一步，在預(yù)測中設(shè)定了一個可量化目標(biāo)，谷歌的水資源管理計劃指出，“谷歌將在辦公室和數(shù)據(jù)中心消耗的水量基礎(chǔ)上返回120%的水量，并幫助恢復(fù)和改善水質(zhì)量以及所在社區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。我們將把精力集中在缺水地區(qū)，為那些最需要的人提供支持。”

數(shù)據(jù)中心如何成為用水大戶？

在本周舉行的AWS re:Invent大會上，Amazon強(qiáng)調(diào)了通過“water+”計劃補(bǔ)充水資源方面所做的努力，包括與Rivers Trust以及Action for the River Kennet（River Kennet位于倫敦以西48英里）展開合作，在泰晤士河附近打造濕地以補(bǔ)充地下水并改善泰晤士河流域的水質(zhì)。此外，AWS今年冬季還宣布與Freshwater Trust建立合作伙伴關(guān)系，“每年使用來自科森尼斯河的冬季水補(bǔ)充1.89億升地下水”，并表示“讓水逐漸流過地下水位并返回薩克拉門托和圣華金河谷流域，在干燥的夏季增加水流量。”

雖然這些企業(yè)舉措不是沒有好處，但是可能會分散人們對那些更干旱、更缺水地區(qū)的影響的注意。

例如，谷歌的數(shù)據(jù)中心位于非常注重用水或者缺水的社區(qū)，例如內(nèi)華達(dá)州亨德森（拉斯維加斯郊區(qū)）、內(nèi)華達(dá)州斯托里縣（里諾以外）和德克薩斯州米德洛錫安農(nóng)村。Amazon沒有明確說明數(shù)據(jù)中心所在的位置，而是將其分組劃歸在很模糊的區(qū)域以及所謂的“可用區(qū)”，只是提到了是在洛杉磯、丹佛、休斯頓、希爾斯伯勒（俄勒岡州）、圣何塞、鳳凰城、拉斯維加斯等缺水地區(qū)運(yùn)營的。

另一方面，谷歌上周發(fā)布了2021年的實(shí)際取水量和排放水量指標(biāo)，其中顯示，位于美國的15個數(shù)據(jù)中心和全球其他數(shù)據(jù)中心去年消耗了超過43億加侖的水。

“你不能只使用一個流域的水資源來補(bǔ)充另一個流域的，這是不可轉(zhuǎn)移，而且會對這些地區(qū)產(chǎn)生非常不同的影響，”Ajami說。

在美國加利福尼亞州圣克拉拉，AWS使用再生水注入冷卻系統(tǒng)，這種水經(jīng)過多步處理之后減少了雜質(zhì)。AWS在公告中表示：“在循環(huán)水通過冷卻系統(tǒng)之后，會返回廢水設(shè)施進(jìn)行另一輪處理，以便再次使用。”

這種系統(tǒng)也得到了圣克拉拉官員的認(rèn)可。圣克拉拉市供水和下水道公用事業(yè)助理主任Shipla Mehta表示：“再生水是一種可持續(xù)的水源，可代替我們寶貴的飲用水，重復(fù)使用再生水可以將我們城市的飲用水留給最需要的地方和人們。”

我們希望一切還為時不晚

谷歌和AWS是云服務(wù)和數(shù)據(jù)中心行業(yè)的先鋒，事實(shí)上，他們做出了重大努力來解決技術(shù)行業(yè)內(nèi)圍繞用水和氣候變化的各種問題。

這一點(diǎn)很重要，尤其是在重大氣候事件正在以如此大規(guī)模影響著水資源可用性的時候。

Ajami說：“我很高興看到（數(shù)據(jù)中心行業(yè)）正在引起人們對其用水量的關(guān)注。在我們努力應(yīng)對氣候變化的時候，透明度是最重要的。”說到這里，她停頓了一下，補(bǔ)充道，“但人們也需要考慮他們的行為會給用水量帶來怎樣的影響。每個人和這個過程是如此分離，以至于他們沒有將自己的行為與其聯(lián)系起來，我們每小時生成的所有數(shù)據(jù)，如今很多人過的網(wǎng)上生活，這一切都會產(chǎn)生影響。”