導入
データセンターの数が増加すると、電力の需要も増加します。 IT 機器は大量の電力を消費するため、過剰な熱が発生する可能性があります。 多くのデータセンターは、インフラストラクチャの冷却に主に水に依存しています。 一般に、水は電気よりも豊富でコスト効率が高いと考えられています。 2011 年、Green Grid は、水の使用とエネルギー消費との関係の観点からデータ センターの持続可能性を測定するための WUE (水使用効率) 指標を作成しました。
wUE メトリクスを使用する理由は何ですか?
環境への影響を理解するために、データセンター運営者は PUE を非常に真剣に受け止めています。 PUE の計算には水の消費が含まれないため、冷却の負担を電気から水に移すことで PUE を向上させることができます。 これはデータセンターがエネルギー消費を削減する方法を提供しますが、環境への影響を低減することは依然として困難です。 ハイパースケール データ センター内の多くのサーバーは、より大きな冷却能力を必要とするため、地域の水資源に大きな負担がかかります。 データセンターは将来的に水不足が予想される地域に設置されることが多いため、WUE が重要な指標になります。 WUE を PUE と組み合わせると、施設効率の包括的な概要を提供できます。
WUEの計算方法は？
WUE を計算する式は次のとおりです。
水冷空調システムを備えたデータセンターの場合、水の使用量には主に冷却水の蒸発、冷却水の排水、IT 室の加湿水、機器の軟水、機器のメンテナンス水、チラー システムの運用およびメンテナンスの水が含まれます。
WUE が低いほど、データセンターでの水の使用効率が高いことを示します。 冷凍システムにおける水蒸発冷却方式は PUE 値を下げることができますが、水の消費量の増加にもつながり、PUE と WUE の間には一定の負の相関関係があります。
WUE が低いからといってすべての問題が解決されるわけではない
データセンター業界は世界の電力消費量の 1% を占めていると推定されています (Jones 2018)。 平均して、データセンターは IT 電力消費 1 KWH ごとに 1.8 リットルの真水を使用します (Shepherd et al., 2016,28)。 比較のために、米国で 1 KWH の電力を生成するには 57 リットルの水が必要です (Dieter et al. 2018,42)。 従来、SDGS は水ではなくエネルギーに焦点を当ててきましたが、この傾向は変わりつつあります。
最も持続可能なデータセンター冷却ソリューションを実現するには、電気と水の使用のバランスをとる必要があります。 水をまったく使用しない冷却技術 (WUE 0) は電力消費を犠牲にするため、最も持続可能なソリューションとは言えません。 テクノロジーが進化するにつれ、最も持続可能なソリューションは、全体的なエネルギー効率、水管理、総所有コストに基づいたソリューションになります。 たとえば、水を追加の水処理装置の代わりに硫酸、塩酸、アスコルビン酸などの酸で処理すると、水を複数回再利用できるため、追加で必要な水の量が減ります。
「使用される水の質を考慮することの方が重要です。処理された廃水は、データセンターがトイレを冷却したり水を流したり、芝生に水をまくのに適していますか? 私たちは水を最高品質に処理し、その後、その後に使用する 1 回限りの水インフラ モデルを持っています。」その水を、データセンターの冷却など、飲料水を必要としない目的に使用します。」 「バークレー研究所地球・環境科学分野の研究担当最高戦略開発責任者であるニューシャ・K・アジャミ博士はこう述べています。
水不足の未来において、データセンターはどのようにして持続可能な運用を計画できるのでしょうか?
MicrosoftやGoogleなどの大手企業は現在、データセンター業界が再生可能エネルギーやより持続可能な働き方に移行する道を切り開こうとしている。 Google は、廃水、工業用水、海水など、可能な限り淡水の代替品を使用することに取り組んでいます。 これまでのところ、同社のデータセンター キャンパスの 25% 以上で、リサイクル水または非飲料水が使用されています。
Microsoft に関しては、クラウド運用およびイノベーション担当コーポレートバイスプレジデントの Noel Walsh 氏が昨年ブログで、同社が現在、持続可能性の目標を達成するためにデータセンター運用のための創造的かつ革新的なソリューションをどのように模索しているかについてブログに書きました。 現在、データセンター運営における水の使用量を 2024 年までに 95% 削減するという公約が掲げられています。これは、水の使用量を削減し排除するためにビジネスのあらゆる側面を見直す必要があることを意味します。 たとえば、データセンターの温度管理に対する新しいアプローチが導入され、年間約 57 億リットルのストレージを節約できるようになりました。 さらに、将来の水のない冷却の実現に向けて、液浸冷却の研究も行われています。
結論
気候変動と世界的な人口増加により、将来的には真水が不足するでしょう。 現在建設されたデータセンターは 30 年後も稼働します。 データセンター運営者は、水に頼らずに運用を継続する方法を理解するために、緊急時対応計画を作成する必要があります。 多くのデータセンター企業は、自社内および業界全体で持続可能な慣行を改善するという素晴らしい仕事を行っています。 しかし、業界と世界が今後数年間に直面するであろう課題について、より長期的な視点を持つ必要がある。