چالش موج گرمای عظیم در آمریکا/ فشار شدید بر شبکه برق و منابع آب این کشور
به گزارش اقتصادنیوز به نقل از شفقنا، موج گرمای عظیمی که سراسر ایالات متحده آمریکا را درنوردیده، فشار شدیدی بر شبکه برق و منابع آب این کشور وارد کرده و در عین حال، حمایت عمومی از توسعه سریع مراکز داده هوش مصنوعی را که مقادیر عظیمی برق و آب مصرف میکنند، به چالش کشیده است.
این موج گرما در شرایطی رخ داده که آمریکا با شتاب در حال ساخت هزاران مرکز داده جدید برای پشتیبانی از رشد سریع هوش مصنوعی است. شرکتهای برق، نهادهای تنظیمگر و سیاستگذاران به طور فزاینده هشدار دادهاند که سرعت ساخت این مراکز از توسعه زیرساختهای برق و آب کشور پیشی گرفته است.
در سراسر طیف سیاسی آمریکا، قانونگذاران خواستار نظارت بیشتر بر مراکز داده شدهاند. گرگ ابوت، فرماندار تگزاس، روز سهشنبه در جریان یک برنامه انتخاباتی خواستار ممنوعیت ساخت مراکز داده در مناطق روستایی شد. او پیشتر نیز گفته بود که مراکز داده باید برق مورد نیاز خود را تولید کرده و آب مصرفی خود را بازیافت کنند.
در همین حال، در جناح چپ، سیاستمدارانی از جمله برنی سندرز، سناتور ایالت ورمونت، و الکساندریا اوکاسیو-کورتز، نماینده ایالت نیویورک، خواستار توقف موقت ساخت مراکز داده جدید شدهاند.
مخالفت با ساخت مراکز داده، موضعی است که از حمایت عمومی برخوردار است. بر اساس یک نظرسنجی جدید مؤسسه گالوپ، هفت نفر از هر ۱۰ آمریکایی با ساخت مراکز داده در جوامع محلی خود مخالف هستند و نیمی از آنان، مصرف بیش از حد منابعی مانند برق و آب را مهمترین دلیل نگرانی خود عنوان کردهاند.
طبق اعلام وزارت انرژی آمریکا، مراکز داده در حال حاضر ۴ درصد از تقاضای برق این کشور را به خود اختصاص میدهند و پیشبینی میشود این سهم تا سال ۲۰۳۰ به ۹ درصد افزایش یابد.
گنبد حرارتی که بخش بزرگی از ایالات متحده را دربر گرفته، آزمونی برای شبکه برق این کشور محسوب میشود؛ شبکهای که به طور فزاینده تحت فشار رویدادهای شدید آبوهوایی قرار دارد.
در ساحل شرقی آمریکا، شرکت PJM Interconnection، بزرگترین اپراتور شبکه برق کشور، از وزارت انرژی آمریکا خواست به مراکز داده دستور دهد که در صورت دریافت هشدار اضطراری، ظرف ۱۵ دقیقه به ژنراتورهای برق پشتیبان خود سوئیچ کنند. این شرکت که شبکه برق ۱۳ ایالت و همچنین پایتخت آمریکا را مدیریت میکند، اعلام کرد این اقدام برق بیشتری را برای مشترکان خانگی و تجاری آزاد خواهد کرد.
این درخواست همزمان با استقرار یک «گنبد حرارتی» بر فراز سواحل شرقی آمریکا مطرح شده است؛ بهگونهای که دمای احساسی هوا در واشنگتن دیسی به بیش از ۳۸.۹ درجه سانتیگراد (۱۰۴ درجه فارنهایت) و در نیویورک به ۳۷.۷ درجه سانتیگراد (۱۰۰ درجه فارنهایت) خواهد رسید. همچنین انتظار میرود دمای پارک مرکزی نیویورک به رکوردی برسد که بیش از یک دهه است در این پارک مشهور ثبت نشده است.
بر اساس دادههای گردآوریشده توسط مرکز پژوهشی پیو، بیشتر مراکز داده آمریکا در جنوب و غرب میانه این کشور قرار دارند و ۳۸ درصد آمریکاییها در شعاع پنج مایلی (هشت کیلومتری) یکی از سه هزار مرکز داده فعال کنونی زندگی میکنند.
مراکز داده هماکنون نیز با ایجاد پدیدهای موسوم به «جزیره گرمایی» در اطراف خود، موجب افزایش دمای محیط در نقاط مختلف جهان شدهاند. مطالعهای از دانشگاه کمبریج نشان داده است که دمای هوا به طور متوسط ۲ درجه سانتیگراد (۳.۶ درجه فارنهایت) و در مجاورت مستقیم مراکز داده تا ۹.۲ درجه سانتیگراد (۱۶.۳ درجه فارنهایت) افزایش مییابد.
کارشناسان معتقدند این موج گرما نمونهای از فشارهایی است که در سالهای آینده، با افزایش تعداد مراکز داده هوش مصنوعیِ پرمصرف از نظر آب و برق، شبکه برق را بیش از پیش تحت فشار قرار داده و مدیریت آن را دشوارتر خواهد کرد.
اما این فشار تنها به همین گنبد حرارتی محدود نمیشود.
شرکتهای خدمات برق در سراسر آمریکا هشدار دادهاند که پس از سالها ثبات نسبی مصرف، اکنون تقاضای برق برای نخستین بار در چند دهه اخیر در حال افزایش است. بخش عمده این رشد ناشی از توسعه مراکز داده هوش مصنوعی، برقی شدن سامانههای حملونقل و ایجاد واحدهای جدید تولیدی است؛ روندی که شرکتهای برق را وادار کرده بازنشسته کردن نیروگاههای فرسوده را به تعویق بیندازند و همزمان سرمایهگذاری در احداث نیروگاههای جدید و خطوط انتقال برق را سرعت بخشند.
این فشار هماکنون نیز بر مشترکان تجاری و خانگی در سراسر آمریکا اثر گذاشته است. اوایل امسال، حدود ۵۰ هزار مشترک در نزدیکی دریاچه تاهو در ایالت کالیفرنیا به دلیل افزایش تقاضای ناشی از مراکز داده، مجبور شدند شرکت تأمینکننده برق خود را تغییر دهند.
در ایالت ویرجینیا نیز شهرستان هنریکو که ۳۷ مرکز داده را در خود جای داده است، از مدارس خواست برای مقابله با افزایش فشار بر شبکه برق، مصرف برق خود را کاهش دهند؛ موضوعی که در ایمیلهایی که نشریه فناوری 404 Media به دست آورده، آمده است.
ویرجینیا از نظر تعداد مراکز داده در صدر ایالتهای آمریکا قرار دارد؛ در این ایالت هماکنون ۳۹۸ مرکز داده فعال است و ۲۸۷ مرکز دیگر نیز در دست برنامهریزی قرار دارد. پس از آن، تگزاس با ۲۹۶ مرکز فعال و ۱۷۰ مرکز برنامهریزیشده در رتبه دوم قرار دارد.
یک مرکز داده ابرمقیاس معمولی به ۱۰۰ تا ۳۰۰ مگاوات برق نیاز دارد؛ میزانی که برای تأمین برق حدود ۳۰۰ هزار خانه آمریکایی یا شهری با جمعیتی در حدود ۷۵۰ هزار نفر ــ بر اساس میانگین اندازه خانوار در آمریکا ــ کافی است. این میزان با جمعیت شهرهایی مانند نشویل در ایالت تنسی، شارلوت در کارولینای شمالی یا ادمونتون در استان آلبرتای کانادا قابل مقایسه است.
در مجموع، مراکز داده آمریکا سالانه حدود ۱۷۶ تراواتساعت برق مصرف میکنند؛ رقمی که برای تأمین برق حدود ۱۶ میلیون خانه یا نزدیک به ۴۰ میلیون نفر کافی است. این جمعیت تقریباً معادل جمعیت کانادا یا ایالت کالیفرنیا و یا شهرهای جاکارتا در اندونزی و داکا در بنگلادش است که دو شهر پرجمعیت جهان به شمار میروند.
این روند همچنین فشار زیادی بر سامانههای تأمین آب وارد کرده است؛ سامانههایی که بسیاری از آنها هماکنون نیز تحت فشار قرار دارند.
نیاز مراکز داده به آب در دورههای گرمای شدید افزایش مییابد، زیرا سامانههای خنککننده باید سرورهای رایانهای را در دمای ایمن نگه دارند تا بتوانند به فعالیت خود ادامه دهند. بسیاری از این سامانهها آب را دوباره به گردش درنمیآورند و نزدیک به ۸۰ درصد آب آشامیدنی مورد استفاده در فرایند خنکسازی مراکز داده تبخیر میشود.
در حال حاضر، مصرف آب مراکز داده در مقایسه با سایر بخشها نسبتاً پایین است و روزانه به ۶۲۷ میلیون گالن (۲.۸۵ میلیارد لیتر) میرسد. این رقم در مقایسه با مصرف روزانه ۱۳۷ میلیارد گالن (۶۲۳ میلیارد لیتر) در دامداری، ۱.۸ میلیارد گالن (۸.۲ میلیارد لیتر) در صنعت فولاد و ۲۳.۳ میلیارد گالن (۱۰۴.۵ میلیارد لیتر) در بخش مصرف خانگی بسیار کمتر است.
اما با ادامه رشد تقاضا برای هوش مصنوعی، مصرف آب این صنعت نیز افزایش خواهد یافت. این مسئله از آن جهت نگرانکنندهتر است که توسعه مراکز داده به طور فزاینده در مناطقی متمرکز شده که با کمبود منابع آب روبهرو هستند؛ به طوری که از سال ۲۰۲۲ تاکنون، دو سوم مراکز داده جدیدی که ساخته شدهاند یا در دست احداث هستند، در مناطقی قرار دارند که پیشاپیش با تنش آبی مواجه بودهاند.
یک مرکز داده بزرگ هوش مصنوعی میتواند روزانه تا ۵ میلیون گالن (۱۸.۹ میلیون لیتر) آب مصرف کند. این میزان مصرف معمولاً در گرمترین روزهای سال افزایش مییابد؛ دقیقاً در زمانی که بسیاری از جوامع نیز با کمبود آب روبهرو هستند.
بر اساس اعلام مؤسسه محیط زیست و انرژی، یک مرکز داده بزرگ میتواند روزانه به اندازه یک شهر ۵۰ هزار نفری آب مصرف کند. این رقم معادل حدود ۱۵ درصد جمعیت شهر کورپس کریستی در ایالت تگزاس است؛ شهری که مقامهای محلی و ایالتی از هماکنون نگراناند بهزودی با کمبود آب آشامیدنی شیرین مواجه شود. در حال حاضر سه مرکز داده در منطقه بزرگ کورپس کریستی فعالیت میکنند، هرچند یکی از آنها مدعی است که «هیچ آبی مصرف نمیکند.»
برخی از مخازن ذخیره آب این منطقه به کمتر از ۱۰ درصد ظرفیت خود رسیدهاند، زیرا این ناحیه طی پنج سال گذشته با خشکسالی دستوپنجه نرم کرده است. همچنین، بر اساس یک گزارش، مقامهای محلی معتقدند برنامه ساخت یک مرکز داده در منطقهای واقع در حدود یک ساعت شمال این شهر، روند اجرای طرح تأمین اضطراری آب برای شهر ساحلی کورپس کریستی را کند کرده است.
