Vlny veder a další extrémní povětrnostní jevy ohrožují fungování infrastruktury umělé inteligence

Zatímco se Evropané snaží chránit před bezprecedentní vlnou veder, která láme všechny dosavadní rekordy, velké technologické společnosti svádějí vlastní bitvu o to, aby udržely v chodu výkonné čipy používané v datových centrech umělé inteligence.

Neformální procházení sociálních médií, prohlížení internetu a streamování hudby patří mezi oblíbené zábavy univerzitních studentů, ale jen málo lidí si uvědomuje, že jejich relaxace má důsledky pro planetu. V současné době existuje po celém světě 8612 datových center se servery, které zpracovávají, ukládají a distribuují data. Datová centra se skládají z vysoce výkonných počítačů, pevných disků a rozsáhlé infrastruktury, přičemž největší datové centrum se rozkládá na ploše téměř milionu metrů čtverečních. Spojené státy představují 36,9 % všech datových center na světě (Mapa datových center, 2025). I když toto nasycení označuje Spojené státy za centrum technologických inovací, vyvolává obavy ohledně environmentálních dopadů. Američané jsou hrdí na pokrok, který přináší budoucnost do současnosti, ale musíme zajistit, aby na nás čekala budoucnost.

Extrémně vysoké teploty posledních týdnů zdůraznily dopad, který může mít počasí na kritickou infrastrukturu, jako jsou továrny, jaderné elektrárny a datová centra. Zvýšené používání klimatizace zatěžuje elektrické sítě a způsobuje výpadky proudu, které mohou ovlivnit provoz těchto zařízení, a problém se neomezuje pouze na Evropu.

Během posledních tří let se extrémní povětrnostní jevy staly největší příčinou ztrát v portfoliu pojištění výstavby datových center společnosti Zurich ve Spojených státech. Podle Patricka McBridea, vedoucího divize International Construction této firmy, extrémní povětrnostní jevy nyní tvoří přibližně třetinu celkových ztrát.

Náklady datových center na životní prostředí

Umělá inteligence, prohlížení internetu a další digitální úkoly jsou poháněny externími systémy zpracování v datových centrech, které vyžadují energii. Elektrárny pohánějí datová centra a zároveň do atmosféry uvolňují velké množství oxidu uhličitého, skleníkového plynu. V roce 2024 datová centra vyprodukovala 140,7 megatun CO2, což by k absorpci veškerého CO2 vyžadovalo 6,4 gigatun stromů. K absorpci veškerého CO2 produkovaného datovými centry za jeden rok by bylo zapotřebí více než 10 milionů pobřežních sekvojí, nejvyšších stromů na světě. Za jeden rok datová centra spotřebují 256,6 terawatthodin energie, což stačí k napájení 24 milionů domácností. Statistiky energeticky náročného mechanismu datových center jsou znepokojivé a budou se s tempem, jakým se svět rozvíjí, jen zrychlovat.

Voda je vzácná a posvátná komodita, která proudí žilami každého člověka na planetě. Proudí také žilami datového centra a pumpuje vodu kolem počítačů, aby je udržela v chladu. Existují tři hlavní zdroje vody: pitná voda, recyklovaná voda a upravená odpadní voda, tedy vyčištěná odpadní voda.

Mnoho nových datových center se nyní staví v příměstských nebo venkovských oblastech, kde jsou pozemky levnější a v minulosti existovalo jen málo důkazů o extrémních povětrnostních jevech, protože tyto oblasti nebyly dostatečně rozvinuté. Dnes se v nich však nacházejí zařízení v hodnotě až 3 miliard dolarů, která jsou vystavena nebezpečím, jako jsou bouře, záplavy a extrémní vítr.

Pojišťovny pečlivě sledují klimatická rizika

Nedávná studie firmy First Street, která se zabývá analýzou klimatických rizik, zjistila, že 79 % globální kapacity datových center čelí zvýšenému riziku v důsledku záplav, silného větru a lesních požárů. Tyto události mohou způsobit výpadky, delší prostoje a zvýšené náklady na opravy a pojištění.

Pokud nebudou přijata vhodná opatření, firmám hrozí vyšší provozní náklady a problémy s provozem jejich zařízení, což by mohlo ohrozit obrovské investice, které se dnes vynakládají na rozvoj infrastruktury umělé inteligence.

Nová datová centra se staví v oblastech s vyšším rizikem

Letos se 64 % nových datových center ve výstavbě staví mimo tradiční technologická centra, jako je Severní Virginie, a přesouvají se do nových oblastí, jako je Západní Texas, Tennessee, Wisconsin a Ohio.

Jako příklad rozvíjejícího se trhu je Brazílie, kde by vysoké teploty mohly představovat vážnou výzvu pro nová datová centra. Podobně v Evropě se zařízení přemisťují na Pyrenejský poloostrov, do regionu, který také zažívá stále vyšší teploty.

Otázka spravedlnosti

S výstavbou nových datových center po celém světě vyvstává otázka rovnosti. Využití pozemků k vybudování datového centra zatěžuje místní komunitu a způsobuje hluk, znečištění ovzduší a vody v komunitách s omezenými zdroji. Je ironií, že datová centra mohou také fungovat jako výpočetní systémy, které nahrazují pracovní místa lidí v komunitě. V roce 2022 společnost Meta usilovala o výstavbu masivního datového centra v malém nizozemském městě Zeewolde, které je jediným městem v Nizozemsku, jež produkuje více energie z obnovitelných zdrojů, než spotřebovává energie z fosilních paliv. Společnost Meta byla lákána obnovitelnými zdroji energie dostupnými pro její datové centrum, ale vyžadovala by množství energie potřebné k napájení všech domácností v Amsterdamu. Obyvatelé se navíc obávali ztráty zemědělské půdy, kontaminace vody a krádeže obnovitelné energie z komunity. 

Za normálních podmínek připadá přibližně 40 % celkové spotřeby energie datového centra výhradně na chladicí systémy. Během vln veder se potřeba chlazení výrazně zvyšuje a zároveň miliony občanů používají klimatizace, což dále zvyšuje poptávku po elektřině.
Datová centra potřebují nejvíce elektřiny přesně v době, kdy je ji síť nejméně schopna dodat.

Jako příklad uvedl italský Turín, kde teploty v květnu dosáhly 38 stupňů Celsia. Vlna veder způsobila přehřátí podzemních elektrických kabelů, což vedlo k opakovaným výpadkům proudu. Poznamenal, že když se k témuž elektrickému vedení připojí zařízení, která spotřebovávají energii potřebnou pro zhruba 100 000 domácností, problém se ještě zhorší.

Firmy již upravují design datových center

Microsoft, jedna z největších společností investujících do nových datových center, sdělila televizi CNBC, že svá zařízení navrhuje tak, aby spolehlivě fungovala v široké škále podmínek prostředí. Společnost se spoléhá na pečlivý výběr lokality, záložní systémy a neustálé monitorování zařízení, aby účinně řešila rizika, jako jsou extrémní teploty a nepříznivé počasí.

Společnost Nvidia mezitím nedávno oznámila, že její nové servery s umělou inteligencí mohou pracovat s teplotami chladicí kapaliny až 45 stupňů Celsia, což je výrazně více než v minulosti. Podle společnosti může každé zvýšení provozní teploty chladicích systémů o jeden stupeň Celsia snížit spotřebu energie na chlazení přibližně o 4 %.

V budoucnu se budou používat různé chladicí systémy a nové technologie přenosu tepla, které umožní datovým centrům efektivně fungovat i za obzvláště obtížných klimatických podmínek. Jak zdůraznil, rychlé tempo inovací způsobené globálním rozvojem umělé inteligence umožní odvětví úspěšně se přizpůsobit výzvám, které přináší změna klimatu.

Znečištění životního prostředí prohlubuje propast mezi socioekonomickými skupinami, protože znevýhodněné komunity nemají zdroje k tomu, aby se znečištění vyhnuly a léčily následné zdravotní problémy (Liao a kol., 2023). Aby se zajistilo, že výstavba datových center nezhorší environmentální a socioekonomické nerovnosti, měla by být datová centra rovnoměrně rozmístěna po celém světě, se zvláštním zřetelem na to, aby nebyla umístěna v místech s častým suchem nebo extrémními horky.

Ioannis Sideropulos

ZDROJ – USF Celosvětová datová centra – kolokace a cloud, datacentermap.com