Om datacenters efficiënt te koelen wordt veel water gebruikt. Dit heeft al meer dan eens voor ophef gezorgd. Het heeft er gelukkig ook voor gezorgd dat de grootste spelers in de markt hebben beloofd om waterneutraal te zijn in 2030. Google is de eerste speler die volledig transparant zijn waterverbruik rapporteert, maar ook fors investeert in watermanagement en het teruggeven van water aan de omgeving. Ze willen uiteindelijk meer dan waterneutraal zijn en 120 procent van hun totale waterverbruik teruggeven.
Grote spelers als Amazon Web Services, Microsoft en Google hebben beloofd in 2030 waterneutraal te zijn. Concreet betekent het dat ze meer water willen teruggeven aan de omgeving dan dat ze zelf gebruiken. Het is een beetje dezelfde belofte als rondom de uitstoot voor CO2 en het gebruik van groene stroom. Veel grote IT-organisaties zijn zich bewust van hun impact op de natuur en hebben doelen gesteld dat te verbeteren. Het gebruik van drinkwater staat nog lang niet bij alle organisaties op de agenda, maar dat begint langzaam te veranderen.
Tekort aan drinkwater
In steeds meer landen is er een tekort aan schoon drinkwater. In Afrika en Zuid-Amerika is schoon drinkwater nog nooit een zekerheid geweest. In Europa en de Verenigde Staten is het weliswaar beter geregeld, maar ook daar zijn er door het veranderende klimaat problemen met het leveren van voldoende drinkwater. Verwacht wordt dat die problemen de komende jaren groter gaan worden. In veel landen wordt al gekeken welke grootverbruikers er afgesloten kunnen worden, mocht het leveren van drinkwater aan burgers serieus in gevaar komen.
Organisaties die veel drinkwater gebruiken liggen hierdoor onder vuur. Niet altijd terecht, want jaren geleden was het heel normaal om drinkwater voor veel toepassingen te gebruiken, ook voor bijvoorbeeld koeling. Dat is nu aan het veranderen. Google is een van de organisaties met een grote uitdaging om waterneutraal te worden, maar wil hier graag over praten en transparant in zijn. We spraken met Ben Townsend, Head of Infrastructure Strategy bij Google en met Maurits Blok, Regional Head of Data Center Public Affairs bij Google EMEA.
Luister ook: Waterkoeling in datacenters kan wel efficiënt en circulair
Hoe Google zijn datacenterkoeling aanpast
Veel Google datacenters worden op dit moment nog met drinkwater gekoeld. Dat moet in 2030 niet langer het geval zijn. Google wil dan gebruik maken van andere veelal water gebaseerde koelmethoden. De intentie is om over te stappen op andere waterbronnen, zoals industrieel, riool of zelfs zeewater. Daarnaast zoekt Google naar oplossingen waarbij het zijn gebruikte koelwater vervolgens kan doorgeven aan bedrijven die water nodig hebben, maar niet zozeer drinkwater. Bijvoorbeeld water om land mee te besproeien.
Voorbeelden in Europa
Om alternatieve waterbronnen te krijgen moet Google veel lokale investeringen doen en samenwerken met bedrijven in de regio. Goede voorbeelden hiervan zijn te vinden in Nederland en België. In beide landen wordt gebruikgemaakt van industrieel water waaruit metalen en organisch materiaal is gefilterd om de Google datacenters te koelen. Het Google datacenter in de Eemshaven werd in 2016 geopend en gebruikte de eerste jaren drinkwater. Er is toen gekozen voor een samenwerking met North Water, een specialist in industriewater, om een 28 kilometer lange pijpleiding aan te leggen vanaf een industrieterrein in Groningen naar de Eemshaven om industriewater naar het datacenter te brengen. Nu wordt vrijwel het volledige datacenter gekoeld met industriewater. In de Eemshaven gebruikte Google in 2022 1,26 miljard liter (334,7 miljoen Gallon) industriewater en 7,5 miljoen liter (2 miljoen gallon) drinkwater.
Ook het datacenter van Google in België gebruikt voornamelijk industriewater om te koelen. In 2022 gebruikte Google daar 1,39 miljoen liter (368,2 miljoen gallon) industriewater en 53,75 miljoen liter (14,2 miljoen gallon) drinkwater.
In Finland heeft Google een zeer innovatief datacenter ontwikkeld in een oude papierfabriek. Daar waren voor de productie van papier al de nodige bassins aanwezig. Google gebruikt in Finland zeewater om het datacenter te koelen, het water wordt vervolgens in de bassins gedaan om langzaam af te koelen, zodat het temperatuurverschil minimaal is wanneer het water weer terug de zee in stroomt.
Nog een lange weg te gaan
Google gebruikt nu voor 25 procent alternatieve waterbronnen, dus industrieel- of zeewater. Het betekent dat de overige 75procent nog bestaat uit drinkwater. Om precies te zijn gaat het om 5120,6 miljoen gallon drinkwater (19,38 miljard liter) en 1501 miljoen gallon water (5,38 miljard liter) uit andere bronnen, zoals riool, industrieel of zeewater. In totaal gebruikt Google dus 6621,4 miljoen gallon (25 miljard liter water) om zijn datacenters te koelen. Om dat in perspectief te plaatsen: volgens verschillende bronnen gebruikt de gemiddelde burger tussen de 40.000 en de 50.000 liter per jaar. Het totale verbruik van Google is dus gelijk aan 500.000 tot 625.000 personen.
In totaal heeft Google 271 miljoen gallon (1,03 miljard liter) water teruggegeven aan de gemeenschap. Dat water is bijvoorbeeld gebruikt om land te besproeien. Dat kan dus gebruikt koelwater zijn, maar ook water dat is gereinigd maar uiteindelijk niet nodig was om te koelen. Op dit moment heeft Google investeringen lopen in 23 projecten waarbij water wordt gezuiverd en uiteindelijk kan worden teruggegeven aan de lokale gemeenschap. In 2022 was het pas 1 miljard liter. Als alle projecten af zijn, moet dat jaarlijks bijna 5 miljard liter water gaan opleveren.
Google gaat de komende jaren nog verder investeren in meer waterprojecten om uiteindelijk minimaal 120 procent van het totale waterverbruik terug te kunnen geven aan de gemeenschap.
Google Middenmeer nog wel afhankelijk van drinkwater
Voor de Nederlandse lezers is het goed nieuws dat Google in de Eemshaven volledig is overgestapt op industriewater. Voor Middenmeer heeft Google nog geen alternatieve oplossing. Daar wordt nog wel drinkwater gebruikt, om precies te zijn 6,7 miljoen gallon, oftewel 25,3 miljoen liter water. Gelijk aan het verbruik van 506 personen per jaar.
Verantwoord omgaan met drinkwater
In een ideale wereld zouden bedrijven wellicht helemaal geen drinkwater meer gebruiken voor bijvoorbeeld koeling. Dat is echter niet de realiteit en ook bij Google zal dat waarschijnlijk niet gaan gebeuren. Volgens Google is het belangrijk om de waterstroom in een gebied in kaart te brengen, zodat duidelijk is hoeveel water er is, hoeveel water er nodig is voor de bevolking en wat er gebruikt kan worden voor andere toepassingen, zoals de industrie. Uiteraard spelen alternatieve waterbronnen zoals industrieel of afvalwater hierin ook een rol. Als dat voor handen is, kan je dat beter gebruiken.
Er zijn echter situaties waarin er meer dan voldoende drinkwater voor handen is en geen afvalwater, dan blijft drinkwater vooralsnog de belangrijkste bron voor het koelen. Uiteindelijk is waterkoeling 10 procent zuiniger qua energie en 10 procent zuiniger qua CO2 uitstoot dan luchtkoeling. Dat is een voorzichtige schatting van Google. In warme gebieden is waterkoeling nog veel zuiniger.
Hoewel waterkoeling de voorkeur geniet, kan het niet altijd. In Arizona gebruikt Google luchtkoeling in zijn datacenters, omdat er simpelweg niet genoeg drinkwater is en er ook geen industrie of afvalwater in de nabije omgeving is. Uiteindelijk gaat het om het vinden van de meest optimale koelmethode. In Arizona is het heel warm en is er veel zon, dus kan met zonne-energie veel worden gecompenseerd.
Overheden en organisaties helpen met watermanagement
Voor elk datacenter dat Google nu opent worden eerst hele complexe berekeningen gemaakt over de waterstromingen in de omgeving. Ook wordt er direct gekeken naar alternatieve waterbronnen en wordt gekeken wat nu en in de toekomst de beste manier van koelen is. Het zijn methodes die Google de afgelopen jaren heeft ontwikkeld. Je wilt geen datacenter openen in een gebied waar je het over een aantal jaar niet meer kan koelen.
In Westerse landen hoeft Google dit soort berekeningen overigens niet zelf te doen. Daar kan het vertrouwen op de berekeningen van de lokale overheid, omdat die heel veel waterkennis en watermanagement doen. In andere delen van de wereld is dat niet het geval. Daarom doet Google die berekeningen daar zelf. Ook deelt het al die informatie en kennis met de lokale organisaties en autoriteiten, zodat die het watermanagement kunnen verbeteren.
Meer transparantie gewenst
Google heeft de stap gezet om het waterverbruik openlijk te publiceren. Ook hebben we ze uitgebreid kunnen spreken en kunnen we nu uitleggen hoever ze zijn en hoe ze te werk gaan. We hopen dat meer grote IT-bedrijven en datacenters inzicht gaan bieden in hun waterverbruik. Zeker voor de regio’s waarin ze gevestigd zijn. Dat geldt overigens ook voor andere industrieën. Het kan er namelijk voor zorgen dat partijen elkaar ook beter weten te vinden. Het ene bedrijf heeft afvalwater waar het vanaf moet, een partij als Google heeft het nodig voor koeling. Als ze toevallig bij elkaar in de buurt zitten, zijn er voordelen te behalen.
Is koeling wel nodig?
Sommige mensen vragen zich wellicht af of koeling überhaupt nodig is in datacenters. Helaas is dat niet optioneel. Feit is dat server-hardware langer meegaat als de temperatuur wordt gecontroleerd. Townsend liet hierover weten dat Google de temperatuur wel verhoogd heeft. In de Google datacenters hanteren ze op dit moment 26 graden. Vroeger waren veel datacenters vele malen koeler. Daarnaast is er een trend dat de hoeveelheid compute per rack de laatste jaren fors toeneemt en daarmee ook de productie van warmte. De verwachting is dan ook dat in datacenters juist meer koeling nodig is en niet zozeer minder. Dat er nu door grote spelers wordt gewerkt aan het waterneutraal worden, is dan ook geen overbodige luxe.
Lees ook: Google gaat 3 miljard euro investeren in Europese datacentra