
據最近報告,由於數據中心(Data centers)的運作需要大量的水,而人工智慧的日益普及意味著越來越多的此類資料中心湧現於五大湖等水資源豐富地區。據專家表示,儘管五大湖流域內或附近的社區能夠利用廣闊水域,但並非所有社區都有能力永續支持這個產業。一份最近的報告警告稱,若地區尚未準備好應對資料中心和其他耗水量大戶日益增長的需求,可能會導致水資源短缺和衝突。此外報告也指出,農業也是面對日益嚴重的壓力。
五大湖地區的州都通過了稅收獎勵立法(tax incentive legislation),鼓勵數據中心落戶,非營利組織五大湖聯盟的高級水源政策經理海倫娜˙沃爾澤(Helena Volzer)表示,數據中心無需報告其用水量。威斯康辛大學密爾瓦基分校水資源政策中心主任梅麗莎˙斯坎蘭(Melissa Scanlan)也指出,研究人員更傾向於將五大湖視為一種有限的資源。
目前五大湖正承受著前所未有的壓力。去年,勞倫斯伯克利國家實驗室估計,到2023年,全美各地的資料中心將消耗170億加侖的冷卻水,並預計到2028年這一數字可能會翻一番或三倍。此外,夏季炎熱和乾旱,正在增加農業對灌溉的依賴。
伊州對新興的水資源威脅並不陌生,截至9月,伊州已成為全美數據中心數量第四多的州,超過200個,僅次於維吉尼亞州、德州和加州。這些公司正在遷往小城鎮,威脅市政供水、水井和地下水的供應。例如,在朱麗葉鎮附近的米諾卡村(Village of Minooka near Joliet),有人提議建造一個數據中心,每天可能需要300萬加侖的水,而該地區的地下水供應預計在未來五年內枯竭。這兩個市政府及其周邊社區已與芝加哥市達成協議,將從芝加哥市的密芝根湖購買用水。
數據中心聯盟發言人喬恩˙胡基爾(Jon Hukill)表示,數據中心產業在營運和開發過程中優先考慮節水實踐。他表示:「當地因素包括水資源供應、濕度和氣候,是數據中心在採用冷卻系統和策略時考慮的關鍵因素,這些策略旨在最大限度地提高效率並最大限度地減少水耗費。」
威斯康辛大學密爾瓦基分校水資源政策中心主任梅麗莎˙斯坎蘭 表示,由於數據中心內部有巨大的伺服器,它們會產生大量的熱量,所以需要保持冷卻,因此需要大量的冷水透過管道在電腦設備內部和周圍循環,吸收伺服器產生的熱量。此外,數據中心還以其他間接方式利用水,例如發電為設施供電。
伊州第34選區的民主黨州參議員史蒂夫˙斯塔德爾曼(Steven Stadelman)在今年初提出了《伊利諾州資料中心能源和水資源報告法案,Illinois Data Center Energy and Water Reporting Act》要求數據中心每年報告其能源和水資源消耗情況,並將部分資料向公眾開放。該立法可能在今年秋季或明年由州議會通過。斯塔德爾曼表示,他的擔憂源於近年來數據中心開發商紛紛遷入伊州,導致能源和水資源需求增加。他稱無法確切了解數據中心究竟使用了多少能源和水資源的情況下,很難制定政策來確保居民納稅人不會承受不必要的負擔並承擔價格飆升的壓力。
數據中心聯盟的胡基爾表示,數據中心正在投資和部署各種創新技術,例如無水冷卻系統、閉環系統和利用再生廢水,以緩解市政供水壓力。
伊州對遷入該地區的數據中心也格外有吸引力,因為它是唯一一個可以從五大湖引水並出售淡水的州。《五大湖公約》禁止從該流域引水,但1967年的一項最高法院法令允許伊州每天通過芝加哥引水超過20億加侖的密西根湖水。朱麗葉鎮市於2023年與芝加哥市達成了一項價值10億美元的協議,在至少一個世紀內,每天向該郊區及其五個鄰近社區供應1.05億加侖的湖水,以應對這些社區地下水供應的枯竭。
應對社區地下水供應枯竭
同時,地下水是伊州農業灌溉的主要水源。伊州地區長期以來一直依賴農業,但乾旱導致比以前耗用了更多的水。根據美國農業部2023年農牧場灌溉調查,伊州當年遭遇了十多年來最嚴重的旱災,灌溉面積近68萬英畝,耗水量達1,340億加侖。
此外,氣候變遷導致的平均氣溫上升,也加快了伊州數百萬英畝玉米作物在夏季成熟時向大氣中釋放水蒸氣的速度。此過程意味著作物在生長階段需要更多的水,以避免產量的損失。
伊州沒有集中的地下水管理系統,沃爾澤建議伊州需要更全面的地下水管理法,建議伊州建立一個集中的州級管理項目,用於登記、許可和水井選址,將地下水的使用限制在可能發生枯竭的地方。報告還建議所有五大湖州都對用水量大的地區實施能源和水資源效率標準以及報告要求。
後記 :
為什麼數據中心會消耗大量地下水?因為數據中心裡有數萬台服務器,運行時會產生巨量熱量。為保持設備穩定,需要冷卻系統,其中常見的是 蒸發式冷卻(evaporative cooling),利用水蒸發帶走熱量。這些水往往來自 地下水或市政供水系統,消耗量非常大。
伊利諾州的情況:伊州近年來成為 美國數據中心建設最熱門的州之一,特別是在芝加哥周邊。報道指出,一個大型超大規模數據中心的年耗水量可相當於 12,000至60,000名居民的用水總量。在夏季乾旱或用水緊張時,數據中心的取水與蒸發冷卻,會對地下水位和地方水資源分配造成壓力。引發的嚴重問題表現在居民用水衝突:一些地區依賴地下含水層,當數據中心高強度抽水,會導緻居民井水水位下降;生態影響:地下水過度抽取可能造成溼地幹涸、河流流量減少,影響生態繫統。缺乏透明度:過去數據中心往往不公開具體用水量,使得社區難以評估環境影響。與能源消耗疊加:數據中心既消耗巨量電力,又需水冷卻,雙重壓力讓其環境足跡備受批評。
政府與社會反應:政策透明化:伊利諾伊州議員推動要求數據中心 披露能源和用水量,以便公眾監督。技術替代:部分新建中心嚐試使用 空氣冷卻(air cooling) 或 循環水繫統,減少對地下水的依賴。一些地區居民對新建數據中心提出反對意見,擔心影響他們的生活用水。數據中心的冷卻用水確實構成 嚴重的地下水消耗問題,尤其在伊州,未來可能需要 更嚴格的政策監管,以及 冷卻技術的改進,才能緩解這種衝突。本報芝加哥訊

伊州周邊的數據中心越來越多,耗費大量水源。

浩瀚的密芝根湖足夠提供給芝市及周邊市鎮民眾的生活用水。梁敏育攝