ความกระหายน้ำของ Data Center ต้นทุนเบื้องหลังเศรษฐกิจดิจิทัล

ต้นทุนที่มองไม่เห็นของเศรษฐกิจดิจิทัล

คุณจะรู้สึกอย่างไรหากมีใครบอกคุณว่า คำตอบของ AI ราว 10-50 ข้อความ ต้องใช้น้ำถึงครึ่งลิตร!

 

เทคโนโลยีดิจิทัลทำให้เรามองเห็นแต่ความสะดวกสบายที่เกิดขึ้นเบื้องหน้า แต่กลับมีน้อยคนนักที่จะตั้งคำถามถึงต้นทุนที่ซ่อนอยู่เบื้องหลังโครงสร้างพื้นฐานขนาดมหึมาที่ขับเคลื่อนโลกดิจิทัล หนึ่งในโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญที่สุดคือ ศูนย์ข้อมูล หรือ Data Center ซึ่งเปรียบเสมือนหัวใจของระบบเศรษฐกิจดิจิทัล แต่การทำงานอย่างต่อเนื่องของมันกลับต้องพึ่งพาทรัพยากรธรรมชาติในปริมาณมหาศาล โดยเฉพาะอย่างยิ่ง "น้ำ" ซึ่งเป็นทรัพยากรที่กำลังเผชิญกับวิกฤตการณ์ในหลายพื้นที่ทั่วโลก

 

โพสต์ทูเดย์ชวนสำรวจความสัมพันธ์ระหว่างศูนย์ข้อมูลกับการใช้น้ำ ตั้งแต่สาเหตุที่ทำให้ศูนย์ข้อมูลกลายเป็นอุตสาหกรรมที่ "กระหายน้ำ" ผลกระทบที่เกิดขึ้นต่อสิ่งแวดล้อมและชุมชน ไปจนถึงการพิจารณาแนวทางแก้ไขปัญหาและนวัตกรรมแห่งอนาคตที่จะช่วยสร้างสมดุลระหว่างความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและความยั่งยืนของทรัพยากรธรรมชาติ

 

 

1. ทำไม Data Center จึง "กระหายน้ำ" กลไกการระบายความร้อนและความท้าทายที่เพิ่มขึ้น

การจัดการความร้อนคือความท้าทายเชิงกลยุทธ์ที่สำคัญที่สุดสำหรับผู้ให้บริการศูนย์ข้อมูล ความร้อนคือผลพลอยได้ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้จากการทำงานของเซิร์ฟเวอร์นับล้านตัวที่ประมวลผลข้อมูลตลอด 24 ชั่วโมง การควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสมจึงเป็นหัวใจสำคัญที่ทำให้ระบบทั้งหมดสามารถทำงานได้อย่างมีเสถียรภาพ และกลไกการระบายความร้อนนี้เองที่เป็นสาเหตุหลักของการใช้น้ำในปริมาณมหาศาล

 

เหตุผลหลักที่ศูนย์ข้อมูลต้องใช้น้ำจำนวนมากคือเพื่อระบายความร้อนให้กับเซิร์ฟเวอร์ที่ทำงานอย่างต่อเนื่อง น้ำมีคุณสมบัติในการนำพาความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงถูกนำมาใช้ในระบบทำความเย็นแบบระเหย (Evaporative Cooling) เพื่อลดอุณหภูมิของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ส่วนปริมาณการใช้น้ำนั้นน่าตกใจไม่น้อยกว่า มีข้อมูลระบุว่า ศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่อาจใช้น้ำถึง 5 ล้านแกลลอนต่อวัน ซึ่งเป็นปริมาณที่มหาศาลเมื่อเทียบกับความต้องการน้ำในภาคส่วนอื่นๆ

 

 

ยิ่งไปกว่านั้น ความต้องการน้ำของอุตสาหกรรมเทคโนโลยีกำลังเพิ่มสูงขึ้นอย่างก้าวกระโดด โดยมีปัจจัยเร่งสำคัญมาจากการขยายตัวของเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) และ Machine Learning ซึ่งต้องการพลังการประมวลผลที่สูงกว่าปกติอย่างมาก และได้กลายเป็นประเด็นร้อนด้านสิ่งแวดล้อมที่ทั่วโลกกำลังจับตามอง งานวิจัยล่าสุดได้เผยให้เห็นถึง "รอยเท้าน้ำ" (Water Footprint) ของ AI ที่น่ากังวล

 

จากงานวิจัยของ University of California, Riverside และ University of Texas at Arlington สหรัฐอเมริการะบุว่า ในการประมวลผลคำตอบขนาดกลางของ AI การสร้างคำตอบราว 10-50 ข้อความใช้น้ำโดยประมาณ เทียบเท่าน้ำ 1 ขวดเล็ก หรือราว 500 ML (ครึ่งลิตร)

 

ด้านนักวิเคราะห์จาก Zero Carbon Academy คาดการณ์ว่า ความต้องการน้ำทั่วโลกที่ขับเคลื่อนโดย AI จะเพิ่มขึ้นเป็น 4.2 ถึง 6.6 พันล้านลูกบาศก์เมตรภายในปี 2027 

 

การเติบโตอย่างก้าวกระโดดของ AI กำลังสร้างแรงกดดันมหาศาลต่อทรัพยากรน้ำ และนำไปสู่ความขัดแย้งด้านความโปร่งใสของบริษัทเทคโนโลยียักษ์ใหญ่ ซึ่งพยายามรักษาสมดุลระหว่างภาพลักษณ์ด้านความยั่งยืนกับความเป็นจริงของการดำเนินธุรกิจที่ต้องพึ่งพาทรัพยากรอย่างเข้มข้น

 

2. กรณีศึกษา Amazon ความขัดแย้งระหว่างภาพลักษณ์ด้านความยั่งยืนและความโปร่งใส

กรณีเอกสารภายในของ Amazon ที่รั่วไหลออกมาสู่สาธารณะได้สะท้อนให้เห็นถึงความท้าทายด้านชื่อเสียงและแรงกดดันที่บริษัทเทคโนโลยียักษ์ใหญ่ต้องเผชิญในการจัดการผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เหตุการณ์นี้ได้จุดประกายให้เกิดการตั้งคำถามถึงความโปร่งใสและความจริงใจในการดำเนินนโยบายด้านความยั่งยืนขององค์กรระดับโลก

 

ประเด็นสำคัญจากเอกสารภายในที่รั่วไหลออกมา ซึ่งสำนักข่าว The Guardian ได้เปิดเผย ชี้ให้เห็นถึงกลยุทธ์ที่อาจจงใจปกปิดข้อมูลการใช้น้ำของศูนย์ข้อมูล โดยมีเป้าหมายเพื่อ "ลดความเสี่ยงด้านชื่อเสียง" นอกจากนี้ยังมีคำกล่าวของผู้บริหารที่ระบุว่าความโปร่งใสนั้นเป็น “ประตูทางเดียว” (a one-way door) ซึ่งเมื่อบริษัทเลือกเปิดเผยข้อมูลไปแล้ว จะไม่สามารถย้อนกลับได้ จึงแนะนำให้เก็บตัวเลขคาดการณ์การใช้น้ำไว้เป็นความลับ

 

เอกสารดังกล่าวคาดการณ์ว่าศูนย์ข้อมูลของ Amazon จะใช้น้ำสูงถึง 7.7 พันล้านแกลลอนต่อปีภายในปี 2030 และในปี 2021 บริษัทได้ใช้น้ำไปแล้วถึง 105,000 ล้านแกลลอน (397,000 ล้านลิตร) ซึ่งเทียบเท่ากับการใช้น้ำของ ครัวเรือนในสหรัฐอเมริกา 958,000 หลังคาเรือน

 

อย่างไรก็ตาม โฆษกของ Amazon ได้ออกมาโต้แย้งข้อมูลดังกล่าว โดยชี้แจงประเด็นหลักดังนี้:

• บทความของ The Guardian เลือกนำเสนอข้อมูลเพียงบางส่วนจากเอกสารเก่าและบิดเบือนข้อเท็จจริงเกี่ยวกับแนวทางการบริหารจัดการน้ำของบริษัท
• บริษัทได้พัฒนาประสิทธิภาพการใช้น้ำให้ดีขึ้นถึง 40% ตั้งแต่ปี 2021 และในปี 2024 ใช้น้ำสะอาดในระบบทำความเย็นของศูนย์ข้อมูลทั่วโลกน้อยลงกว่าปี 2023
• บริษัทได้เปิดตัวแคมเปญ "Water Positive" โดยให้คำมั่นว่าจะคืนน้ำสู่สิ่งแวดล้อมในปริมาณที่มากกว่าที่ใช้ในการดำเนินงานภายในปี 2030

 

Amazon ยังได้อธิบายถึงมาตรการจัดการน้ำอย่างยั่งยืนที่บริษัทกำลังดำเนินการอยู่ ซึ่งประกอบด้วย:

• เทคโนโลยี Free-Air Cooling: ในพื้นที่ที่มีอากาศเย็น จะใช้ลมธรรมชาติในการระบายความร้อนเพื่อลดการใช้น้ำเกือบตลอดทั้งปี
• โครงการน้ำรีไซเคิล: ใช้น้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วมาหมุนเวียนใช้ใหม่ในระบบทำความเย็นของศูนย์ข้อมูลที่รัฐเวอร์จิเนียและแคลิฟอร์เนีย เพื่อลดผลกระทบต่อแหล่งน้ำจืดของชุมชน
• มาตรวัด Water Use Effectiveness (WUE): ใช้เป็นมาตรฐานในการวัดและรายงานประสิทธิภาพการใช้น้ำต่อสาธารณะ

 

แม้ว่าบริษัทเทคโนโลยีจะพยายามดำเนินมาตรการเพื่อลดผลกระทบ แต่ผลกระทบในวงกว้างต่อระบบนิเวศและชุมชนที่เกิดจากการดึงทรัพยากรน้ำปริมาณมหาศาลไปใช้นั้น ยังคงเป็นประเด็นที่น่ากังวลอย่างยิ่ง

 

 

3. ผลกระทบในวงกว้าง เมื่อ Data Center แย่งชิงทรัพยากรน้ำกับชุมชน

การใช้น้ำปริมาณมหาศาลของศูนย์ข้อมูลไม่ได้เป็นเพียงประเด็นภายในของบริษัท แต่ได้ขยายผลกระทบไปสู่ระดับระบบนิเวศและสังคมในภาพรวม โดยเฉพาะในพื้นที่ที่เผชิญกับภาวะขาดแคลนน้ำอยู่แล้ว การเข้ามาของอุตสาหกรรมที่ "กระหายน้ำ" ได้สร้างแรงกดดันต่อแหล่งน้ำในท้องถิ่น และก่อให้เกิดความขัดแย้งในการจัดสรรทรัพยากร

 

ผลกระทบโดยตรงต่อแหล่งน้ำในพื้นที่สามารถสรุปได้ดังนี้:

• การสูญเสียน้ำอย่างถาวร โดยมีรายงานจาก The University of Tulsa และ Environmental and Energy Study Institute (EESI) ระบุว่าประมาณ 80% ของน้ำที่ดึงไปใช้ในระบบระบายความร้อนจะระเหยไป และไม่สามารถกลับคืนสู่แหล่งน้ำในพื้นที่เดิมได้ ทำให้ปริมาณน้ำในระบบลดลงอย่างถาวร
• มลพิษทางความร้อน (Thermal Pollution) จากน้ำส่วนที่เหลือซึ่งถูกปล่อยกลับสู่แหล่งน้ำธรรมชาติจะมีอุณหภูมิสูงขึ้นกว่าเดิม ซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำและสามารถทำลายสมดุลของระบบนิเวศได้
• การแข่งขันกับภาคส่วนอื่น เพราะการดึงน้ำปริมาณมากไปใช้ในศูนย์ข้อมูลก่อให้เกิดการแข่งขันกับผู้ใช้น้ำกลุ่มอื่นๆ โดยตรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกษตรกรและครัวเรือนในชุมชนโดยรอบ

 

ความขัดแย้งเหล่านี้ได้นำไปสู่ความเสี่ยงทางสังคมและกฎระเบียบที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ:

• ในพื้นที่แห้งแล้ง ชุมชนมักออกมาประท้วงการก่อสร้างศูนย์ข้อมูลแห่งใหม่ เนื่องจากมีความกังวลว่าอาจทำให้บ่อน้ำแห้ง ผลผลิตทางการเกษตรลดลง และต้องแบกรับภาระค่าน้ำประปาที่สูงขึ้น
• รัฐบาลท้องถิ่นในพื้นที่เสี่ยงภัยแล้งมีแนวโน้มที่จะออกกฎหมายจำกัดการดึงน้ำที่เข้มงวดขึ้น ซึ่งจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อต้นทุนการดำเนินงานและความสามารถในการขยายตัวของศูนย์ข้อมูลในอนาคต

 

แรงกดดันจากทั้งภาคประชาสังคมและหน่วยงานกำกับดูแลได้สร้างสภาวะที่บีบให้อุตสาหกรรมต้องมองหานวัตกรรมเชิงโครงสร้าง (disruptive innovation) เพื่อเป็นทางรอด ซึ่งนำเราไปสู่แนวคิดที่ท้าทายขนบเดิมอย่างสิ้นเชิง

 

 

4. นวัตกรรมแห่งอนาคต "ศูนย์ข้อมูลใต้น้ำ" ทางออกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมจากจีน

เพื่อรับมือกับความท้าทายด้านพลังงานและทรัพยากรน้ำ แนวคิดของ "ศูนย์ข้อมูลใต้น้ำ" (Underwater Data Center - UDC) ได้ถือกำเนิดขึ้นในฐานะนวัตกรรมที่อาจพลิกโฉมวงการ โดยใช้ประโยชน์จากทรัพยากรธรรมชาติอย่างน้ำทะเลเพื่อแก้ไขปัญหาการใช้พลังงานและน้ำจืดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ประเทศจีนได้กลายเป็นผู้นำในการพัฒนาเทคโนโลยีนี้ โดยมีโครงการต้นแบบหลายแห่งที่แสดงให้เห็นถึงศักยภาพอันมหาศาล

 

หลักการทำงานของศูนย์ข้อมูลใต้น้ำนั้นเรียบง่ายแต่ทรงพลัง โดยอาศัยน้ำทะเลเป็นระบบทำความเย็นตามธรรมชาติ ซึ่งช่วยลดการพึ่งพาระบบทำความเย็นที่สิ้นเปลืองพลังงานและน้ำจืดบนบกได้อย่างมหาศาล โครงการในจีนได้แสดงให้เห็นถึงประโยชน์ที่ชัดเจนเมื่อเทียบกับศูนย์ข้อมูลบนบก ดังนี้:

• การระบายความร้อน: สัดส่วนการใช้พลังงานเพื่อทำความเย็นลดลงเหลือต่ำกว่า 10% จากเดิมที่สูงถึง 40-50% ในศูนย์ข้อมูลบนบก
• การลดการใช้น้ำจืด: ลดการใช้น้ำจืดลงได้ถึง 100%
• การประหยัดพลังงาน: ลดการใช้พลังงานโดยรวมลง 22.8%
• การลดการใช้ที่ดิน: ลดความต้องการใช้ที่ดินลงมากกว่า 90%

 

ในเชิงเทคนิค ประสิทธิภาพของศูนย์ข้อมูลใต้น้ำสะท้อนผ่านค่า Power Usage Effectiveness (PUE) ซึ่งเป็นมาตรวัดมาตรฐานอุตสาหกรรมที่บ่งชี้ว่าพลังงานทั้งหมดที่เข้าสู่ศูนย์ข้อมูลถูกนำไปใช้กับอุปกรณ์ไอทีได้ดีเพียงใด ยิ่งค่า PUE ต่ำ ยิ่งมีประสิทธิภาพสูง โครงการ UDC ในเซี่ยงไฮ้ตั้งเป้าหมาย PUE ไว้ที่ไม่เกิน 1.15 ซึ่งดีกว่ามาตรฐานที่รัฐบาลจีนกำหนดสำหรับศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่แห่งใหม่ที่ 1.25 อย่างมีนัยสำคัญ สะท้อนถึงประสิทธิภาพด้านพลังงานที่เหนือกว่าอย่างชัดเจน

 

จีนได้ริเริ่มโครงการ UDC ที่สำคัญหลายแห่ง เช่น โครงการในนครเซี่ยงไฮ้ที่ใช้พลังงานลมจากนอกชายฝั่งเป็นแหล่งพลังงานหลัก และโครงการศูนย์ข้อมูลใต้น้ำเชิงพาณิชย์แห่งแรกของโลกที่มณฑลไหหลำ

 

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้ยังคงอยู่ในช่วงเริ่มต้น ดังที่ หวัง ซื่อเฟิง ประธานบริษัท Third Harbor Engineering Co., Ltd. หนึ่งในผู้รับเหมาโครงการได้กล่าวไว้ว่า เทคโนโลยียังอยู่ใน "ขั้นเริ่มต้น" และจำเป็นต้องมีความก้าวหน้าเพิ่มเติมทั้งในด้านความสมบูรณ์ทางเทคโนโลยีและการบริหารจัดการต้นทุนเพื่อให้สามารถนำไปใช้งานในวงกว้างได้

 

ถึงแม้จะยังมีความท้าทายรออยู่ข้างหน้า แต่ศูนย์ข้อมูลใต้น้ำได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการเป็นต้นแบบของโครงสร้างพื้นฐานดิจิทัลแห่งอนาคต ที่สามารถสร้างสมดุลระหว่างความต้องการทางดิจิทัลที่เพิ่มขึ้นกับความจำเป็นในการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมได้อย่างยั่งยืน

 

5. สู่ยุคใหม่ของโครงสร้างพื้นฐานดิจิทัลที่ยั่งยืน

ความต้องการที่เพิ่มขึ้นอย่างไม่หยุดยั้งของเศรษฐกิจดิจิทัล โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเติบโตของเทคโนโลยี AI ได้สร้างความขัดแย้งที่ชัดเจนกับข้อจำกัดของทรัพยากรธรรมชาติ โดยเฉพาะน้ำ การทำงานของศูนย์ข้อมูลซึ่งเป็นกระดูกสันหลังของโลกดิจิทัลนั้นมีต้นทุนที่ซ่อนอยู่ ซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงต่อความมั่นคงทางทรัพยากรของชุมชนและระบบนิเวศ

 

กรณีศึกษาของ Amazon ได้ย้ำเตือนถึงความสำคัญอย่างยิ่งยวดของ "ความโปร่งใส" ในการรายงานข้อมูลการใช้น้ำของบริษัทเทคโนโลยี การเลือกที่จะปกปิดข้อมูลเพื่อลดความเสี่ยงด้านชื่อเสียงนั้นไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่ยั่งยืน และอาจสร้างความไม่ไว้วางใจจากสังคมในระยะยาว บทเรียนจากเหตุการณ์นี้ควรเป็นเครื่องเตือนใจสำหรับทั้งอุตสาหกรรมให้หันมาให้ความสำคัญกับการเปิดเผยข้อมูลและการดำเนินงานอย่างรับผิดชอบมากขึ้น

 

ท้ายที่สุดแล้ว เพื่อก้าวไปสู่ยุคใหม่ของโครงสร้างพื้นฐานดิจิทัลที่ยั่งยืน การลงทุนและพัฒนานวัตกรรมทางเลือกจึงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ แนวคิดอย่าง "ศูนย์ข้อมูลใต้น้ำ" ได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการเป็นทางออกที่สร้างสรรค์และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม การสนับสนุนเทคโนโลยีเหล่านี้ไม่เพียงแต่จะช่วยลดผลกระทบต่อทรัพยากรน้ำ แต่ยังเป็นการวางรากฐานสำหรับอนาคตที่ความก้าวหน้าทางดิจิทัลสามารถดำเนินไปควบคู่กับการรักษาสมดุลของโลกได้อย่างแท้จริง

 

 

ที่มา:

กรุงเทพธุรกิจ / ‘จีน’ สร้าง ‘ดาต้าเซ็นเตอร์ใต้น้ำ’ แห่งแรกของโลก ใช้พลังงานลม ลดการใช้น้ำ 100% / เอกสารรั่วเขย่า Amazon ถูกกล่าวหา​ปกปิดตัวเลขการใช้น้ำในดาต้า​เซ็นเตอร์​

The Guardian