SZ-nin su istehlakı Su Təhlükəsizliyimizi təhdid edir?

Araşdırmalar göstərir ki, “ChatGPT” sorğuları “Google” axtarışı ilə müqayisədə təxminən 10 dəfə çox elektrik sərf edir. SZ-dən istifadə edən böyük texnologiya şirkətlərinin ümumi su istifadəsi hər il artır. SZ-nin artan su və enerji istehlakı narahatlıqlara səbəb olur. Bu inkişaflar SZ məlumat mərkəzlərinin su istehlakı ilə su təhlükəsizliyimiz arasındakı əlaqənin araşdırılmasını zəruri edir.

SZ-ni təmin edən böyük məlumat toplama və emal sistemləri üçün həm enerji təchizatı, həm də soyutma sistemlərində çox zaman təmiz su mənbələrindən istifadə olunur. Bu təmiz su xüsusilə serverləri soyutmaq və mühitin rütubətini sabit saxlamaq üçün istifadə edilir. İqtisadi Əməkdaşlıq və İnkişaf Təşkilatına (OECD) görə, 2027-ci ilə qədər SZ sistemlərinin illik su istehlakı 4,2 ilə 6,6 milyard kubmetr arasında olacaq.

SZ-ni təmin edən böyük məlumat toplama mərkəzlərinin həm enerji tələbatı, həm də soyutma üçün istifadə olunan su ehtiyacı artır. Bu vəziyyət, xüsusilə iqlim dəyişikliyinin təsiri altında olan bölgələrdə yerləşən məlumat mərkəzlərinin su istehlakına birbaşa və dolayı təsir edərək su çatışmazlığını artıracaq.

SZ sahəsindəki inkişaflar həmçinin enerji üçün suya, su üçün enerjiyə ehtiyac münasibətini də artıracaq. Enerji üçün daha çox suya, təmiz su üçün isə daha çox enerjiyə ehtiyacımız olacaq.

Hazırda ölkəmizdə məlumat mərkəzlərinin su izlərini müəyyən edən bir araşdırma və ya məlumat mərkəzlərinin su istehlakı ilə bağlı ictimai məlumat mövcud deyil.

Böyük şirkətlərin “Su Müsbət” hədəfi real deyil

Bəzi texnologiya şirkətləri bu istehlakı azaltmaq üçün yeni texnologiyalar inkişaf etdirirlər. Meta “quru soyutma” texnologiyasını genişləndirərkən, NVIDIA və “Alibaba” kimi şirkətlər birbaşa maye soyutma üsullarına keçirlər.

“Microsoft” və “Amazon Web Services” 2030-cu ilə qədər “su müsbət” olacaqlarını, yəni istifadə etdiklərindən daha çox suyu təbiətə geri qazandıracaqlarını açıqlayıblar. “Apple” isə məlumat mərkəzlərini Su İdarəetmə Alyansının sertifikatları ilə təsdiqləməyi hədəfləyir.

Xüsusilə buxarlandırıcı soyutma və rütubətləndirmə sistemlərində istifadə olunan yüksək keyfiyyətli su istifadədən sonra bərpa olunmadan buxarlanır. Araşdırmalara görə, buxarlanan su nisbəti “Google”da 74 faiz, “Microsoft”da isə 60 faizə qədər yüksəlir. Bu da hər il milyardlarla litr suyun təbiətdən qalıcı şəkildə çəkilməsi deməkdir.

Böyük texnologiya şirkətlərinin 5 il ərzində “su müsbət” olma öhdəliklərini yerinə yetirmələri üçün daha səmərəli işləmə, soyutma və enerji sistemlərinə keçmələri lazımdır. Həmçinin, bərpa olunmadan buxarlanan su nisbətlərini azaldacaq yeni nəsil texnologiyalardan istifadə etməlidirlər. Yenilənə bilən enerji istifadəsinə keçərək, enerjidə istifadə etdikləri dolayı su izlərini azaltmaları vacibdir.

Hazırda çox inkişaf etmiş SZ modelləri yüksək enerji sərf etsə də, onları daha səmərəli hala gətirmək üçün bir çox tədqiqat işləri aparılır. Bu tədqiqatlarda texnoloji inkişaflar və optimizasiya modelləri SZ-nin daha az enerji ilə işləməsini mümkün edə bilər. SZ-nin daha az enerji ilə işləməsi üçün avadanlıq, proqram təminatı, alqoritm sahələrində optimizasiyaya və daha səmərəli enerji infrastrukturuna ehtiyac var. Bu işlər birlikdə həyata keçirildiyi təqdirdə enerji səmərəliliyi arta bilər.

Daha az su və enerji sərf edən SZ mümkündür

SZ məlumat mərkəzlərində daha az enerji və daha az su istifadəsi bir-birini tamamlayan proseslər kimi ortaya çıxır. SZ məlumat mərkəzlərinin enerji səmərəliliyi çox önəmlidir. Enerji baxımından səmərəli bir SZ məlumat mərkəzi, xüsusilə elektrik enerjisi istehsalında su istifadə olunduğu üçün, su istehlakını da azaldacaq. Bərpa olunan enerji (külək və günəş) ilə işləyən məlumat mərkəzləri daha az su və karbon izi yaradacaq.

Soyutma sistemlərində istifadə olunan su miqdarı, yəni SZ-nin soyutma suyu izi isə yeni nəsil sistemlərlə azaldılmağa çalışılır. Yeni nəsil məlumat mərkəzi soyutma sistemlərində iki mərhələli maye soyutma sistemi də istifadə olunur. Bu sistemdə maye istiliyi aldıqdan sonra buxarlanır, sonra kondensasiya olunaraq dövriyyəyə daxil olur. Bu sistemlər daha az nasosa ehtiyac duyur və çox yüksək sıxlıqlı serverlər üçün yüksək səmərəlilik təmin edir.

Bundan əlavə, sürətlə inkişaf edən kvant kompüterləri su əvəzinə helium kimi soyuducu qazlar və qapalı dövriyyə sistemləri ilə soyudulur. Kvant kompüterləri müəyyən tapşırıqlarda klassik sistemlərdən çox daha az enerji ilə daha çox iş görə bilir. Su istehlakı baxımından isə klassik məlumat mərkəzlərinə nisbətən çox daha üstün olduqları söylənilə bilər.

SZ sistemləri üçün soyutma alternativləri var

SZ tətbiqləri, bulud sistemləri və böyük məlumat mərkəzləri server sistemlərinin istiliyini azaltmaq üçün istifadə olunan soyutma texnologiyaları səbəbilə ciddi səviyyədə su sərfiyyatına səbəb olur. Məlumat mərkəzlərində istifadə olunan elektrik enerjisi serverlərin yüksək performansla işləməsini təmin edir, lakin bu prosesdə ciddi istilik yaranır. Bu sistemləri soyutmaq üçün sulu, quru, buxarlandırıcı (evaporativ) və hibrid sistemlər istifadə olunur.

Məlumat mərkəzlərində sulu soyutmadan (wet cooling) başqa, quru soyutma (dry cooling) üsulu ilə də soyutma mümkündür. Lakin quru soyutma ətraf havasından istifadə etdiyi üçün isti iqlimlərdə səmərəliliyi azalır. Soyutma üçün daha böyük fanlar daha çox işləyir. Buna görə də daha çox enerji sərf olunur. Sulu soyutma və rütubətləndirmədə isə daha yüksək səmərəlilik əldə edilir. Sulu soyutma sistemləri enerji baxımından quru sistemlərə nisbətən 20-30% daha səmərəli ola bilər.

Hava və maye soyutma sistemlərini birlikdə istifadə edən hibrid sistemlər mühitin temperaturuna, fəsilə və məlumat mərkəzinin iş yükünə görə avtomatik olaraq bir-birinə keçid edə bilir. Bu səbəbdən, istismarda daha səmərəli bir soyutma sistemi kimi qəbul olunur.

SZ-nin Su İzi Yüksəkdirmi?

Kaliforniya Universitetinin “Riverside” (UC Riverside) kampusunda aparılan araşdırmaya görə, SZ sistemlərinin işləməsi üçün tələb olunan böyük məlumat mərkəzləri adi bir sorğuda belə nəzərəçarpacaq dərəcədə su sərf edir. Araşdırmanın nəticələrinə görə, hər 5-50 “ChatGPT” sorğusunda orta hesabla yarım litr su buxarlanır. Bu su sistemlərin istiliyini müəyyən səviyyədə saxlamaq üçün istifadə olunan soyutma sistemləri səbəbilə tamamilə sərf edilmiş sayılır. Yəni istifadə olunan ümumi suda nəzərəçarpacaq bir su geri qazanımı baş vermir.

Yalnız məlumat mərkəzində birbaşa soyutma üçün istifadə olunan suyu (elektrik istehsalı üçün istifadə edilən su istisna olmaqla) hesaba alsaq, bu rəqəm 300 sorğuya təxminən 0,5 litrdir. Praktik olaraq bu, “ChatGPT”nin birbaşa su sərfiyyatının nisbətən aşağı olduğunu, lakin istifadə artdıqca bunun da artacağını göstərir.

Li, Ren və başqalarının (2023) tədqiqatları və ABŞ Əhali Sayımı Bürosunun məlumatları SZ-nin su istifadəsinin digər istifadələrlə müqayisəsini göstərən aşağıdakı nəticələri ortaya qoyub:

Bir hamburger təxminən 660 qalon su tələb edir, bu da təxminən 200.000 “ChatGPT” sorğusuna bərabərdir.

ABŞ-də bir evdə bir saatlıq televiziya yayımı təxminən 4 qalon su sərf edir, bu da 1.200 “ChatGPT” sorğusuna bərabərdir.

ABŞ-də sızan borular gündə 10.500 milyon qalondan çox su itkisinə səbəb olarkən, “ChatGPT”nin təxmini qlobal gündəlik su sərfiyyatı təxminən 3.500 milyon qalondur.

Enerji istehlakı da oxşar bir modeli izləyir. Bir “Google” axtarışı təxminən 0,3 vatt-saat enerji sərf edərkən, bir “ChatGPT” sorğusu təxminən 3 vatt-saat, yəni 10 dəfə çox enerji sərf edir. Lakin bir saatlıq video izləmək, “ChatGPT”dən əhəmiyyətli dərəcədə daha çox enerji sərf edir.

Kaliforniya Universiteti, “Riverside”dan Şaolei Renin araşdırması “Microsoft” və “Google”un açıqlamaları ilə birlikdə göstərir ki, SZ əhəmiyyətli və ölçülə bilən bir su və enerji izinə sahib olsa da, ət istehsalı, səmərəsiz infrastruktur və rəqəmsal əyləncə ilə müqayisədə ətraf mühitə təsiri nisbətən kiçikdir. Su təhlükəsizliyi baxımından nəzərə alınmalı əsas çətinlik yalnız SZ-nin özündə deyil, ümumilikdə sektorlarda su idarəçiliyindədir.