家Nvidiaはデータセンターの用水使用量を削減することを目指しているが、それだけではAIが抱える水問題の解決にはならない
Nvidiaは、データセンターの水使用量を大幅に削減できるとする温水冷却システムを発表した。プレスリリースで引用されたNvidia幹部の話によると、このシステムにより、データセンター内での「ほぼすべての水使用」が不要になるという。
「データセンターにおける水使用量の課題は、ほぼ解決された」と、Nvidiaの最高サステナビリティ責任者であるジョシュ・パーカー氏は先日、Axiosに語った。
しかし、それは事実の一部に過ぎない。AIデータセンターが化石燃料に依存している限り――テクノロジー企業がますますその選択をしているが――節水効果はデータセンターの壁の内側にとどまる。
核心となる問題は、Nvidiaがデータセンターの水使用量をどのように測定しているかにある。同社のブログ記事によると、同社はデータセンターの周囲に境界線を引いており、その内側にあるものはすべてカウントされ、外側にあるものは無視される。
公平を期すならば、NVIDIAのシステムは施設レベルでの公約を確かに果たしているように見える。 冷却液は閉ループで循環しており、一度充填されれば施設の稼働期間中ずっと再利用されるため、チップの冷却に新たな水は消費されません。同社によれば、気候条件が良好な地域では、これにより施設内の水使用量を100％削減できるとのことです。
TechCrunchはNvidiaに説明を求めており、回答が得られ次第、この記事を更新する予定だ。
問題は、データセンター外での水使用量――主に発電やチップ製造におけるもの――が、施設全体の水フットプリントを2倍あるいは3倍に膨らませかねない点だ。つまり、Nvidiaのソリューションが解決できるのは、AIデータセンターの総水消費量の約4分の1から3分の1に過ぎないということになる。
この新しいシステムは巧妙だ。45°C（113°F）の冷却液をラックに送り込む仕組みになっている。 これは人間にとっては高温だが、コンピュータチップにとってはそうではない。Nvidiaによると、冷却液はサーバーを通過した後、55°C（131°F）で排出され、ハードウェアから大量の熱を奪い去るという。
この温度であれば、ほとんどの気候条件下で、外気によって蒸発冷却や、場合によってはファンを使用することなく、パッシブラジエーターから熱を奪うことができます。ファンやチラーのないデータセンターは、水の使用量を削減できるだけでなく、効率も向上し、静粛性も高まります。
しかし、電力供給なしにデータセンターを稼働させることはできず、多くの種類の発電所自体が大量の水を使用している。
米国地質調査所（USGS）によると、化石燃料発電所は米国で最大級の水使用施設の一つであり、1日あたり27億ガロンを消費している。その大部分は蒸発冷却に充てられている。 最近の研究によると、天然ガス発電所は発電した電力1キロワット時あたり1.17リットルの水を消費する。石炭火力発電所はさらに水消費量が多く、1キロワット時あたり2.2リットルを消費する。国際エネルギー機関（IEA）によると、現在、データセンターの電力の約半分は化石燃料発電所によって供給されている。
データセンターの電力の約10％を供給する水力発電ダムは、直接水を消費しないが、貯水池からの蒸発により、発電1キロワット時あたり約6.8リットルの水が失われることになる。 テクノロジー企業が注目し始めている地熱発電については、その数値に大きなばらつきがあり、具体的な技術によって多くなったり少なくなったりする。Fervoのような一部の高度地熱発電スタートアップ企業は、本来なら未利用のままになる「劣化水」を主に使用することを公約している。
一方、風力発電と太陽光発電は、水使用量が極めて少なく、それぞれ1キロワット時あたり約0.01リットルと0.03リットルである。この数値には、太陽光パネルの製造や洗浄に必要な水も含まれている。
再生可能エネルギーが新規発電容量に占める割合は拡大しているものの、国際エネルギー機関（IEA）の予測によれば、2030年までにデータセンターの需要を満たすために必要な新規電力の40％以上は、天然ガスと石炭によって供給されると見込まれている。この傾向に大きな変化がなければ、Nvidiaが自社施設内でどのような対策を講じようとも、データセンターは依然として大量の水を使用し続けることになるだろう。
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