Wat is het belang van WUE-statistieken in datacenters?

Naarmate het aantal datacenters toeneemt, neemt ook de vraag naar elektriciteit toe. IT-apparatuur verbruikt veel stroom, waardoor te veel warmte kan ontstaan. Veel datacenters zijn voornamelijk afhankelijk van water om hun infrastructuur te koelen. Over het algemeen wordt aangenomen dat water overvloediger en kosteneffectiever is dan elektriciteit. In 2011 creëerde het Green Grid de WUE-metriek (watergebruikseffectiviteit) om de duurzaamheid van datacenters te meten in termen van watergebruik en de relatie ervan met energieverbruik.

Om de impact op het milieu te begrijpen, nemen datacenterexploitanten PUE's zeer serieus. Omdat bij de berekening van de PUE geen rekening wordt gehouden met het waterverbruik, kan het verschuiven van de koellast van elektriciteit naar water de PUE verbeteren. Hoewel dit datacenters een manier biedt om het energieverbruik te verminderen, blijft het vertalen in een lagere impact op het milieu ongrijpbaar. Veel servers in hyperscale datacenters hebben een grotere koelcapaciteit nodig, wat een enorme druk legt op de lokale waterbronnen. Aangezien datacenters zich vaak bevinden in gebieden waar in de toekomst waterschaarste waarschijnlijk is, wordt WUE een belangrijke maatstaf. In combinatie met een PUE kan WUE een uitgebreid overzicht bieden van de efficiëntie van de faciliteit.

Om WUE te berekenen, is de formule als volgt:

Voor datacenters met watergekoelde airconditioningsystemen omvat het waterverbruik voornamelijk koelwaterverdamping, koelwaterafvoer, bevochtigingswater voor IT-ruimtes, onthardingswater voor apparatuur, onderhoudswater voor apparatuur en bedrijfs- en onderhoudswater voor het koelsysteem.

Een lagere WUE duidt op een efficiënter gebruik van water in het datacenter. Het waterverdampingskoelschema in het koelsysteem kan de PUE-waarde verlagen, maar leidt ook tot een toename van het waterverbruik, en er is een zekere negatieve correlatie tussen PUE en WUE.

Er wordt geschat dat de datacenterindustrie verantwoordelijk is voor 1% van het wereldwijde elektriciteitsverbruik (Jones 2018). Gemiddeld gebruiken datacenters 1,8 liter zoet water voor elke 1 kWh aan IT-stroom die wordt verbruikt (Shepherd et al., 2016,28). Ter vergelijking: er is in de Verenigde Staten 57 liter water nodig om 1 kWh elektriciteit op te wekken (Dieter et al. 2018,42). Traditioneel waren de SDGSs eerder gericht op energie dan op water, maar deze trend is aan het veranderen.

Om de meest duurzame oplossing voor de koeling van datacenters te realiseren, is een evenwicht nodig tussen het gebruik van elektriciteit en water. Koeltechnologie die helemaal geen water gebruikt (WUE 0) gaat ten koste van het elektriciteitsverbruik en is daarom niet de meest duurzame oplossing. Naarmate de technologie evolueert, zijn de meest duurzame oplossingen gebaseerd op algemene energie-efficiëntie, waterbeheer en totale eigendomskosten. Als water bijvoorbeeld wordt behandeld met een zuur zoals zwavelzuur, zoutzuur of ascorbinezuur in plaats van extra waterbehandelingsapparatuur, kan het water meerdere keren worden hergebruikt, waardoor de benodigde hoeveelheid extra water wordt verminderd.

“Het is belangrijker om rekening te houden met de kwaliteit van het water dat wordt gebruikt. Is gezuiverd afvalwater geschikt voor datacenters om onze toiletten te koelen en door te spoelen of om onze gazons water te geven? We hebben een eenmalig waterinfrastructuurmodel dat water behandelt tot de hoogste kwaliteit en vervolgens gebruikt dat water voor doeleinden waarvoor geen drinkwater nodig is, zoals het koelen van datacenters." "Zei Dr. Newsha K. Ajami, hoofd strategie en ontwikkeling voor onderzoek bij het Berkeley Lab Earth and Environmental Sciences Area.

Grote namen als Microsoft en Google proberen nu de weg vrij te maken voor de datacenterindustrie om over te stappen op hernieuwbare energie en duurzamere manieren van werken. Google streeft ernaar waar mogelijk zoetwateralternatieven te gebruiken, of het nu afvalwater, industrieel water of zeewater is. Tot nu toe maakt meer dan 25 procent van de datacentercampussen van het bedrijf gebruik van gerecycled of niet-drinkbaar water.

Wat Microsoft betreft, blogde Noel Walsh, corporate vice-president van cloud operations en innovatie, vorig jaar over hoe het bedrijf momenteel op zoek is naar creatieve en innovatieve oplossingen voor datacenteractiviteiten om zijn duurzaamheidsdoelstellingen te helpen verwezenlijken. Er is nu een toezegging gedaan om het watergebruik bij datacenteractiviteiten tegen 2024 met 95% te verminderen, wat betekent dat alle aspecten van het bedrijf moeten worden beoordeeld om het watergebruik te verminderen en te elimineren. Er is nu bijvoorbeeld een nieuwe benadering van het temperatuurbeheer van datacenters geïntroduceerd om ongeveer 5,7 miljard liter opslagruimte per jaar te helpen besparen. Daarnaast wordt er onderzoek gedaan naar vloeistofdompelkoeling om een ​​toekomst zonder water te helpen realiseren.

Door de klimaatverandering en de groei van de wereldbevolking zal zoet water in de toekomst schaarser worden. Datacenters die vandaag de dag worden gebouwd, zullen over dertig jaar nog steeds functioneren. Exploitanten van datacenters moeten noodplannen ontwikkelen om te begrijpen hoe ze hun activiteiten kunnen voortzetten zonder afhankelijk te zijn van water. Veel datacenterbedrijven hebben uitstekend werk verricht bij het verbeteren van duurzame praktijken, zowel bij henzelf als bij de sector als geheel. Maar ze moeten een bredere blik werpen op de uitdagingen waarmee de industrie en de wereld de komende jaren te maken zullen krijgen.