احتياجات الذكاء الاصطناعي من المياه العذبة هائلة

قالت صحيفة لوتان الفرنسية إن دراسة تسلط الضوء على المياه المستخدمة في تبريد الخوادم المخصصة للذكاء الاصطناعي، وجدت أن استهلاكها يتزايد بشكل سريع، حتى إنه سوف يتجاوز 3.2 مليارات متر مكعب سنويا بحلول عام 2028، وهو ما يعادل 1.5 كمية المياه المستهلكة في سويسرا.

وأشارت الدراسة -حسب تقرير دينيس ديلبيك للصحيفة- إلى أنه “لا يوجد ضغط على المياه بالقرب من مراكز البيانات حتى الآن، ولكن مراقبة هذا الموضوع عن كثب أمر ضروري”، كما يرى المؤلف الرئيسي لهذه الدراسة شاولي رين من جامعة كاليفورنيا.

وتتوقع هذه الدراسة، التي اعتمدت من طرف مجلة علوم الكمبيوتر المرموقة “كومنيكيشنز أوف ذي إيه سي إم” أن استخراج المياه المرتبط بالذكاء الاصطناعي قد يصل بحلول عام 2027 إلى 7 مليارات متر مكعب، وهو ما يعادل 6 أضعاف استخراج المياه في الدانمارك أو نصف استخراجها في بريطانيا.

ومنذ ظهور “شات جي بي تي” عام 2023، تزايدت الدراسات التي تسلط الضوء على الطلب الكبير على الطاقة في مراكز البيانات، ولم يفكر سوى قليل من الناس في احتياجاتهم من المياه -كما يقول الكاتب- إذ إن كل كيلووات/ ساعة من الكهرباء التي يستهلكها جهاز الكمبيوتر يتحول في النهاية إلى حرارة، وهي الطاقة التي يجب إخلاؤها بتبريد الخوادم خشية تعطلها.

التكييف أم التبخر.. خياران سيئان

ونبهت الصحيفة إلى أن أخذ الماء لا يعني بالضرورة استهلاكها، ويوضح رين أن “تبريد الخادم عبارة عن عملية مكونة من خطوتين: استخراج الحرارة باستخدام سائل في دائرة مغلقة من دون أن يستهلك الماء، ثم إطلاق الطاقة الناتجة، وهو ما يتطلب كميات كبيرة من المياه”.

وأوضحت الصحيفة أن التخلص من هذه الحرارة يتم بإحدى طريقتين، إما بمبادل حراري يستخدم الماء والهواء عندما يكون الجو باردا بدرجة كافية، أي بتكييف الهواء، وهو ما لا يستهلك ماء ولكن كهرباء، وإما بتبخير الماء، وهو حل فعال ولا يستهلك أي قدر من الكهرباء تقريبا، علما أن عددا قليلا من المواقع يستخدم الحرارة لتدفئة المباني.

ويقدر رين أن “حوالي 60% من مراكز البيانات في الولايات المتحدة تحتوي على أبراج تبريد تبخيرية”، وقد يكون معها مبادل الماء والهواء، فلا تستخدم إلا عندما يكون الجو حارا جدا، بحيث تصبح المبادلات غير فعالة، ولكن الصناعيين يتجنبون أحيانا استخدام أنظمة تكييف الهواء لأن الكهرباء باهظة الثمن.

وقد أظهر تقرير نشرته وزارة الطاقة الأميركية في 30 ديسمبر/كانون الأول أن منحنى الاحتياجات إلى المياه أصبح الآن أسّيا، من 60 مليون متر مكعب عام 2023، يمكن أن يصل الاستهلاك المباشر المرتبط بالذكاء الاصطناعي إلى 150 أو 280 مليون متر مكعب عام 2028.

وأشارت الصحيفة إلى أن هناك مياها يستهلكها مركز البيانات نفسه، ويطلق عليها المتخصصون “المستوى الأول”، لكن الكهرباء التي تستخدمها تعني استهلاكا غير مباشر، وتسمى “المستوى الثاني”، ويمكن أن يكون مرتفعا جدا إذا كانت محطة الطاقة الحرارية مجهزة بأبراج التبخير، وبالتالي يستهلك مركز البيانات، حسب نوع التبريد ومصدر الكهرباء والموسم، ما بين لتر و9 لترات من المياه لكل كيلووات/ ساعة من الكهرباء المستخدمة، حسب تقديرات شاولي رين وزملائه.

وهذا التقدير -حسب الصحيفة- لا يضع في الاعتبار مياه “المستوى الثالث”، وهي المياه المستخدمة في إنتاج الرقائق وأجهزة الكمبيوتر وكل البنية التحتية لمراكز البيانات، التي لا أحد يعرف مدى اتساعها حتى الآن، علما أن المصانع التايوانية لشركة أشباه الموصلات العالمية “تي إس إم سي” استهلكت وحدها أكثر من 100 مليون متر مكعب عام 2022.

ستارغيت.. تعزيز للعطش

أشارت الصحيفة إلى أن تسارع هذه الصناعة الذي يقترحه مشروع “ستارغيت” الذي أعلن عنه الرئيس الأميركي دونالد ترامب يوم 20 يناير/كانون الثاني لن يغير هذا الاتجاه، إذ تخطط شركات أوراكل و”أوبن إيه آي” وسوفت بنك وشركاؤهم لبناء 10 مراكز بيانات عملاقة بقوة وحدة تبلغ ألف ميغاوات من الكهرباء، وهو ما يعادل مفاعلا نوويا.

استخدمت مراكز البيانات العملاقة 29 مليون متر مكعب من المياه عام 2023، ولم يعد منها سوى 6 ملايين إلى النظم البيئية، أما الباقي فتبخر، علما أن 78% من هذه المياه صالحة للشرب.

وفي الوقت نفسه، زاد الاستهلاك المباشر للمياه في غوغل بنسبة 14% بين عامي 2022 و2023، “ويرجع ذلك في المقام الأول إلى احتياجات تبريد مراكز البيانات”، وقد استخدمت مراكز البيانات العملاقة 29 مليون متر مكعب من المياه عام 2023، ولم يعد منها سوى 6 ملايين إلى النظم البيئية، أما الباقي فتبخر، علما أن 78% من هذه المياه صالحة للشرب.

ويقدم جميع الصناعيين أنفسهم كأبطال المستقبل الذين يهدفون، في غضون سنوات قليلة، إلى إعادة مزيد من المياه التي امتصوها، من خلال مشاريع لاستعادة المساحات الطبيعية، مما يعد تقدما، ولكنه غير كاف لعدم أخذ استهلاكهم غير المباشر في الاعتبار، مع أنه قد يكون أعلى بكثير من احتياجاتهم المباشرة”.

وختمت الصحيفة بأن الواقع قد يتجاوز بكثير توقعات رين، لأن دراسته اختارت نهجًا متحفظًا للغاية، أما حسب توقعات وزارة الطاقة الأميركية، فقد تستهلك مراكز البيانات ما يصل إلى 3.2 مليارات متر مكعب عام 2028، و”ذلك في الولايات المتحدة وحدها”.