Wanneer we het hebben over de milieukosten van digitale technologie, krijgen CO2-uitstoot de meeste aandacht. Maar er is nog een andere hulpbron die op verontrustende schaal wordt verbruikt, een die veel moeilijker te vervangen is: zoetwater.
Datacentra zijn dorstig
Datacentra produceren enorme hoeveelheden warmte van duizenden servers die continu draaien. De meest gebruikelijke manier om ze te koelen is verdampingskoeling, waarbij warmte wordt geabsorbeerd door water te verdampen. Het is effectief, maar het verbruikt enorme hoeveelheden zoetwater.
Datacentra in de VS verbruikten gezamenlijk 1,7 miljard liter zoetwater per dag in 2021, en dat cijfer is sindsdien gegroeid. Ongeveer 80% van dat water verdampt en is permanent verloren. Het wordt niet geloosd of gerecycled. Het is weg. Een enkel groot datacentrum kan 11 tot 19 miljoen liter per dag verbruiken, vergelijkbaar met het dagelijkse waterverbruik van een kleine stad.
Het is drinkwater
Datacentra putten voornamelijk uit zoetwaterbronnen: oppervlaktewater, grondwater en gemeentelijk leidingwater. Slechts 3% van het water op aarde is zoetwater, en slechts 0,5% is toegankelijk en veilig voor menselijke consumptie. Zout water tast koelapparatuur aan, dus het wordt bijna nooit gebruikt. Sommige exploitanten experimenteren met gerecycled water, maar de meeste vertrouwen nog steeds op drinkbaar gemeentelijk water.
De concurrentie met menselijke behoeften is al tastbaar. In sommige regio's heeft het waterverbruik van datacentra de lokale voorziening onder druk gezet, wat kritiek opleverde van natuurbeschermingsorganisaties die beweren dat het technische infrastructuur voorrang geeft boven gemeenschapsbehoeften.
Het locatieprobleem
Veel datacentra worden gebouwd in waterarme regio's. Arizona, Nevada en delen van Texas bieden goedkope grond en lage energiekosten, maar ze behoren ook tot de gebieden met de grootste waterschaarste in de VS. Datacentra in Texas alleen al zullen naar verwachting 185 miljard liter water gebruiken in 2025, mogelijk oplopend tot 1.510 miljard liter in 2030, vergelijkbaar met het doen dalen van Lake Mead met meer dan 5 meter in een enkel jaar.
Het verborgen waterverbruik van jouw elektriciteit
Directe koeling is slechts een deel van het verhaal. De grootste waterkosten van datacentra komen eigenlijk van de elektriciteitsopwekking zelf.
Fossiele brandstof- en kerncentrales zijn ook afhankelijk van zoetwater, dat ze gebruiken om de stoom te produceren die hun turbines aandrijft. Kolencentrales hebben ongeveer 73 miljoen liter zoetwater nodig per MWh. Aardgascentrales hebben ongeveer 10,6 miljoen liter per MWh nodig. Zelfs waterkracht gaat gepaard met zoetwaterverlies door verdamping uit reservoirs.
Een datacentrum dat wordt aangedreven door fossiele brandstoffen heeft een enorme verborgen watervoetafdruk stroomopwaarts bij de elektriciteitscentrale, bovenop zijn eigen koelingsbehoeften. Hernieuwbare energie zoals zon en wind gebruiken in essentie nul water bij opwekking, wat een andere reden is waarom de transitie naar hernieuwbare energie veel verder gaat dan alleen koolstof.
Het verborgen waterverbruik van jouw chips
Elke chip in een server, laptop of telefoon heeft tijdens de fabricage duizenden liters water verbruikt. Een typische halfgeleiderfabriek gebruikt ongeveer 38 miljoen liter ultrapuur water per dag, vergelijkbaar met 33.000 Amerikaanse huishoudens. En het produceren van één liter ultrapuur water vereist ongeveer 1,5 liter gewoon kraanwater, dus de conversie zelf is al verspillend.
Water en koolstof: de afweging
Waterverbruik heeft zijn eigen CO2-voetafdruk. Gemeentelijke systemen hebben energie nodig om water te winnen, te behandelen, te pompen en te verwerken, ongeveer 0,3-0,5 kg CO2 per kubieke meter.
Maar het grotere verhaal is de afweging. Watergekoelde datacentra gebruiken ongeveer 10% minder energie en stoten ongeveer 10% minder koolstof uit dan luchtgekoelde alternatieven. Meer water betekent minder elektriciteit. De optimale keuze hangt af van de lokale CO2-intensiteit van het elektriciteitsnet en de lokale waterschaarste. Er is geen universeel juist antwoord.
Waterpositieve beloftes
Microsoft, Google en Amazon hebben allemaal beloofd om waterpositief te worden tegen 2030, wat betekent dat ze meer water willen aanvullen dan ze verbruiken. Aanvullingsprojecten bevinden zich echter vaak ver van waar het water daadwerkelijk wordt gewonnen. De lokale watervoerende laag die wordt leeggehaald heeft geen baat bij een herstelproject in een andere regio.
Wat jij kunt doen
De watervoetafdruk van digitale technologie is moeilijker individueel te beïnvloeden dan de CO2-voetafdruk. Maar de principes zijn hetzelfde. Het verminderen van digitale verspilling betekent minder draaiende servers, minder koeling en minder waterverbruik. Het ondersteunen van hernieuwbare energie vermindert de watervoetafdruk van elektriciteitsopwekking. En waar je cloudgegevens worden opgeslagen maakt uit: een datacentrum in een waterrijke regio met schone energie heeft een fundamenteel andere voetafdruk dan een in een droge regio die draait op fossiele brandstoffen.
Elk bestand dat je verwijdert, elk duplicaat dat je weghaalt, elk onnodig proces dat je afsluit, haalt druk weg van de systemen die deze hulpbronnen verbruiken. Het gaat niet alleen om koolstof. Het gaat om water, mineralen, land en de volledige milieukosten van het draaiend houden van de digitale wereld.