9 月下旬，微軟宣佈，它已達成協議重啟三里島核電站，為其不斷增長的資料中心網路供電。重啟這座 1979 年發生部分熔燬事故的核電站，是科技公司為滿足人工智慧、雲計算和其他技術日益增長的能源需求而願意採取的幾項非同尋常的舉措之一。Transforma Insights 的行業分析師預測，到 2030 年，全球物聯網裝置將達到近 300 億個，高於 2020 年的不到 100 億個。
儘管大型科技公司大力宣傳核能和其他低碳能源計劃，但它們在滿足其快速增長的另一種稀缺資源——用水方面的想法卻出奇地少。
資料中心需要大量的水用於液體冷卻系統，以吸收和散發伺服器產生的熱量。加州大學河濱分校的研究人員發現，五到五十次 ChatGPT 請求可能消耗高達 500 毫升的水（接近 16 盎司瓶裝水的量）。這些消耗量加起來是很可觀的。谷歌在 2022 年的用水量比 2021 年增加了 20%，因為它加大了人工智慧的開發力度。同期，微軟的用水量增加了 34%。到 2027 年，全球人工智慧一年的用水量預計將與一個小歐洲國家的用水量相當。更糟糕的是，大量資料中心位於缺水地區。最近，位於俄勒岡州達爾斯市的一個谷歌所有的資料中心在乾旱條件下佔用了該市三分之一的供水。
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雖然一些科技公司正在投資水迴圈利用，但另一些公司則在設想一些不太可能實現的創新，例如將海水輸送到內陸，甚至將資料中心搬到海底。許多公司只是忽視了他們的用水最終可能造成的成本，更不用說乾旱的威脅了。迄今為止，只有少數科技公司採取措施應用可能最簡單、最成熟、最有希望的策略來減輕用水風險：從天空中收集雨水。
自古以來人們就一直在收集雨水。現在，水資源保護倡導者對從屋頂收集雨水並將其透過排水溝輸送到水箱中越來越感興趣。然後，在資料中心，這些水將被輸送到冷卻系統中。最近的研究表明，即使收集給定區域降雨量的一小部分，也可以消除缺水現象，同時補充地下水並減少雨水徑流造成的汙染。當從屋頂收集雨水時，無需公用事業中間商，這意味著收集雨水可能比從市政供水系統購買等量的水更便宜，並避免了與站點之間抽水相關的溫室氣體排放。
多年來，一些州和市政當局限制住宅和工業雨水收集，原因是擔心水質或供水減少。但最近，越來越多的州相繼批准了這種做法，因為越來越多的證據表明其具有節水效益。圖森和奧斯汀等城市現在透過提供激勵措施和制定要求來鼓勵雨水收集。蘋果、福特和豐田最近已將雨水收集系統整合到企業園區和製造工廠中。
但我們認為，資料中心是透過雨水收集實現節水的最大未開發機會。這不僅僅是因為資料中心迫切需要用水，還因為它們的大型平屋頂非常適合收集雨水。一個 50,000 平方英尺的屋頂，僅一英寸的降雨量就可收集約 31,000 加侖的水，這大約相當於一個普通住宅游泳池的容量。許多資料中心的屋頂面積超過 100,000 平方英尺，而一些大型科技公司擁有的超大規模資料中心的屋頂面積高達 100 萬平方英尺。
為什麼沒有更多的資料中心依賴雨水收集呢？原因之一是成本。根據系統的複雜性、儲存和過濾需求，為資料中心等商業設施建立一個系統通常每平方英尺花費 2 到 5 美元。如果一個地區的市政用水成本較低，那麼投資雨水收集可能就沒有意義。更重要的是，雨水系統很少能滿足冷卻資料中心所需的全部水量。一些大型設施每天可能消耗數百萬加侖的水。
但是，隨著水資源的成本和不確定性都在增加，特別是在氣候變化的情況下，雨水收集的經濟性越來越有意義。就像安裝太陽能電池板一樣，安裝雨水收集系統是一項一次性投資，可以降低長期公用事業成本。在某些情況下，公司可以利用其現有的雨水管理預算來進行雨水收集。在包括美國許多資料中心所在地達拉斯地區在內的一些地方，平均降雨量意味著雨水收集系統可以滿足資料中心高達三分之一的冷卻需求，具體取決於規模和儲存系統。雖然在乾旱地區，這個數字較低，但這些地區較高的水成本通常使雨水收集的經濟性更具吸引力。隨著公眾對人工智慧和其他技術對環境的影響越來越關注，公司可能需要考慮在水資源問題上不作為所帶來的財務和聲譽風險。
一些行業領導者開始看到這種潛力。谷歌在南卡羅來納州的一個數據中心正在使用雨水滯留池來收集雨水。微軟在瑞典的一個數據中心實施了雨水收集，減少了對當地水源的依賴。亞馬遜網路服務強調了雨水收集在其用水正效益戰略中的潛力。
在政策層面，綠色銀行——專注於清潔能源的金融機構，在《通貨膨脹削減法案》中獲得 270 億美元聯邦投資後，正在全國各地擴張——可能很快就會開始幫助為雨水專案提供融資。雨水有可能贏得兩黨支援，甚至可能獲得類似於最近可再生能源立法的稅收抵免。雖然這種方法可能因其氣候適應能力而在民主黨人中廣受歡迎，但共和黨人可以在不需要接受氣候變化科學或反對化石燃料遊說的情況下支援雨水收集。
在矽谷轉向長期休眠的核電站等能源解決方案之際，使用一種與文明本身一樣古老的技術來應對緊迫的全球挑戰似乎很奇怪。但有時最好的解決方案會從天而降。
這是一篇觀點和分析文章，作者或作者表達的觀點不一定代表《大眾科學》的觀點。