AI技術の急速な進化は、私たちの生活を豊かにする一方で、新たな環境問題を引き起こす可能性が指摘されています。特に、AIを支えるデータセンターの膨大な水消費量が、将来的に深刻な水不足を招くかもしれません。
2030年にはNY市と同量の水が必要に？
カリフォルニア大学リバーサイド校のShaolei Ren准教授が主導した最新の研究（査読前論文としてarXivで公開）によると、米国のデータセンターは2030年までに、ニューヨーク市が1日に消費する水と同量の追加水容量を必要とする可能性があると報じられています。
AIモデルのトレーニングや運用には、大量の計算処理が必要となり、それに伴いデータセンターは膨大な熱を発生させます。この熱を効率的に冷却するために、多くのデータセンターでは液体冷却システムが採用されています。しかし、これらのシステムは大量の水を消費する傾向にあります。
データセンターが「喉が渇く」理由
データセンターは、サーバーやネットワーク機器が密集しているため、常に大量の熱を発生させています。この熱を放散し、機器のオーバーヒートやシステム障害を防ぐためには、効率的な冷却が不可欠です。
- 液体冷却技術: 最も効率的な冷却方法の一つですが、水を大量に消費します。
- 蒸発冷却塔: 「クローズドループ」システムを採用していると主張する企業もありますが、多くのシステムは熱を外部に排出するために蒸発冷却塔を利用しており、この過程で大量の水が蒸発し消費されます。
例えば、最新鋭の大型データセンターでは、年間でなく、最も暑い時期のピーク時において、1日に100万ガロン（約380万リットル）以上の水を必要とすることが多く、一部の計画施設では1日800万ガロン（約3000万リットル）に達する可能性もあるとされています。
水資源のボトルネックと経済的負担
公共の水道システムは、常に最大需要を満たせるように設計されています。そのため、データセンターのピーク時の水使用量は、地域のインフラ計画において非常に重要な要素となります。しかし、多くのデータセンター事業者は、年間総水使用量のみを開示し、ピーク需要についてはほとんど情報を提供していません。
Ren准教授らの分析では、現在の水使用強度が続いた場合、2030年までに米国のデータセンターは1日あたり6億9700万ガロンから14億5000万ガロン（約26億〜55億リットル）の新たなピーク水容量を必要とすると推計されています。これはニューヨーク市の通常の1日あたりの水供給量に匹敵する量です。
この追加容量を構築するには、100億ドルから580億ドル（約1.5兆円〜8.7兆円）もの費用がかかる可能性があり、その経済的負担の多くは、データセンターを誘致する地域のコミュニティにのしかかることになると懸念されています。
テック業界とコミュニティが直面する課題
水容量の不足は、テック業界にとっても深刻な問題です。データセンタープロジェクトの実現可能性や効率に直接影響を与え、コスト増加、プロジェクトの遅延、規模縮小につながる可能性があります。また、水が利用できない場合には、効率が低く電力消費が増加する「ドライ冷却」への切り替えを余儀なくされ、夏の電力ピーク時に電力網にさらなる負担をかけることにもなりかねません。
Ren准教授らは、この問題に対処するためのいくつかの提案を行っています。
- データセンターに対し、年間総使用量だけでなく、ピーク時の水需要の報告を義務付けること。
- 住民に過度な負担がかからないよう、企業とコミュニティが協力して水インフラのアップグレードに資金を提供すること。
データセンターが全国的に増加し続ける中、テック業界はこれまで見過ごされてきたこの水資源のボトルネックに真剣に向き合う必要があります。変化がなければ、企業は影響を受けるコミュニティと共に、その結果に直面することになるでしょう。