Как дата-центры влияют на экологию и сколько воды они тратят

01Коротко: как дата-центры влияют на экологию

Дата-центр влияет на природу тремя путями: потребляет много электроэнергии (а значит, косвенно даёт выбросы CO2 там, где сеть работает на угле и газе), забирает воду для охлаждения и занимает землю. Крупный объект может «выпивать» до 5 млн галлонов воды в сутки — столько же, сколько небольшой город. С бумом ИИ все три нагрузки растут быстрее, чем успевают сети и водоканалы.

Если вы только знакомитесь с темой, начните с разбора что такое дата-центр простыми словами — там описано, из чего состоит объект и зачем он нужен. Здесь мы сосредоточимся на воде, энергии и том, как компании пытаются снизить эту нагрузку.

02Зачем дата-центру вода

Почти вся энергия, которую потребляют серверы, превращается в тепло, и его нужно куда-то отводить. Самый дешёвый по электричеству способ — испарение: горячая вода из контура охлаждения проходит через градирню, часть её испаряется и уносит тепло. Этот же принцип работает, когда человек потеет в жару.

Минус в том, что испарившаяся вода не возвращается в систему. По данным Экологического и энергетического института (EESI), около 80% воды, которую забирают дата-центры (обычно пресной), испаряется. Остальное уходит в канализацию с повышенным содержанием солей, а взамен приходится забирать новую чистую воду.

• Прямое потребление — вода на градирни, испарительные охладители и увлажнение воздуха в машинных залах.
• Косвенное потребление — вода, которую тратят электростанции, вырабатывающие энергию для дата-центра.
• Цепочка поставок — например, для производства чипов нужна сверхчистая вода: по данным EESI, на 1000 галлонов такой воды уходит около 1500 галлонов водопроводной.

03Сколько энергии потребляют дата-центры

Вода — лишь половина истории. Международное энергетическое агентство (IEA) в отчёте Energy and AI оценило потребление дата-центров в 2024 году в 415 ТВт·ч, это около 1,5% мирового электричества. С 2017 года оно росло примерно на 12% в год — в четыре с лишним раза быстрее, чем потребление электричества в целом.

По базовому сценарию IEA, к 2030 году спрос вырастет более чем вдвое, примерно до 945 ТВт·ч — это сопоставимо с нынешним годовым потреблением Японии. На США в 2024 году пришлось 45% мирового потребления дата-центров, на Китай — 25%, на Европу — 15%.

Национальная лаборатория Лоуренса в Беркли (LBNL) по заказу Минэнерго США посчитала, что дата-центры страны потребляли 58 ТВт·ч в 2014 году и 176 ТВт·ч в 2023 году — это 4,4% всего электричества США. К 2028 году их доля может вырасти до 6,7–12%, а потребление — до 325–580 ТВт·ч; главный двигатель роста — ИИ-серверы.

04Что такое PUE и WUE и какие у них нормальные значения

Чтобы сравнивать дата-центры между собой, отрасль использует две метрики. PUE (Power Usage Effectiveness) показывает, сколько энергии уходит на всё, кроме самих серверов: охлаждение, преобразование питания, освещение. PUE 1,0 означает, что почти вся энергия идёт на вычисления.

WUE (Water Usage Effectiveness) — это литры воды на охлаждение и увлажнение в расчёте на 1 кВт·ч, потреблённый IT-оборудованием. Чем ниже оба показателя, тем экономнее объект.

05Сколько воды тратит ИИ на один запрос

Самую цитируемую оценку дали исследователи Калифорнийского университета в Риверсайде (UC Riverside) в работе «Making AI Less Thirsty». В пересказе EESI она звучит так: запрос к ИИ длиной около 100 слов может стоить примерно одну бутылку воды, или 519 мл.

К этой цифре стоит относиться осторожно. Она учитывает и прямое охлаждение, и воду электростанций, сильно зависит от региона, сезона, модели и конкретного дата-центра, а с тех пор модели и оборудование стали заметно эффективнее. Это ориентир порядка величины, а не точное измерение для любого чат-бота.

Компании, в свою очередь, подчёркивают другие сравнения. Google, например, пишет, что дата-центры США используют меньше 1% той воды, которую американцы ежегодно тратят на полив газонов. Истина в том, что в масштабах страны вода дата-центров невелика, но локально, в засушливом регионе, один крупный объект может серьёзно нагрузить водоносный слой.

06Что показывают экологические отчёты Google и Microsoft

Google в июне 2026 года расширила водные обязательства для регионов, где стоят её дата-центры. Перед стройкой компания оценивает местный водосборный бассейн и выбирает водяное охлаждение, только если ресурсы там устойчивы; при высоком риске — воздушное охлаждение или очищенную оборотную воду. В 2025 году компания, по её данным, восполнила более 7 млрд галлонов — примерно годовое потребление 70 000 средних американских домохозяйств. Сейчас у неё 165 проектов по сбережению воды в 97 водосборных бассейнах, а после их запуска они должны восполнять более 19 млрд галлонов в год к 2030 году.

«Восполнение» не означает, что сам дата-центр перестаёт брать воду: компания финансирует проекты вроде восстановления поймы или перевода фермерских полей на менее водоёмкие культуры в том же бассейне. Google уже вложила более $500 млн в инфраструктуру водоснабжения, очистки и повторного использования воды.

Microsoft пошла другим путём и меняет саму конструкцию. С августа 2024 года все новые проекты её дата-центров используют охлаждение без испарения: вода циркулирует в замкнутом контуре между чипами и чиллерами. По оценке компании, это позволит избежать расхода более 125 млн литров воды в год на один дата-центр. Пилоты в Финиксе и Маунт-Плезанте запускаются в 2026 году, а новые площадки начнут работать с конца 2027 года.

In many places, water cooling can reduce data center energy use by approximately 10% compared to air cooling.

Google, блог о водных обязательствах, июнь 2026 года

07Выбросы, газовые турбины и протесты жителей

Углеродный след дата-центра зависит от того, какая электроэнергия в сети. IEA ожидает, что косвенные выбросы CO2 от потребления электричества дата-центрами продолжат расти вместе со спросом, а масштаб роста будет зависеть от того, насколько быстро в энергобалансе прибавляется низкоуглеродная генерация.

Когда сеть не успевает, строители ставят собственную генерацию, чаще всего газовую. Crusoe собиралась потратить $1,25 млрд на 29 газовых турбин Boom по 42 МВт, но отказалась от сделки; при этом её объект на 900 МВт для Microsoft в Абилине всё равно будет работать на газовых турбинах.

Экология всё чаще становится предметом конфликтов. ИИ-хаб Google за $15 млрд в индийском штате Андхра-Прадеш получил разрешение на 2,51 ГВт вместо заявленного 1 ГВт — это более 30% текущего потребления штата, где 75% электричества в стране дают угольные станции. Под площадку вырубают более 100 акров леса, жители протестуют, а в суды поданы петиции о рисках для воды. Google отвечает, что воздушное охлаждение не затронет питьевую воду — подробности в нашей заметке.

В США, по данным Gallup, большинство жителей против строительства дата-центра рядом с домом — даже при том, что стройка создаёт рабочие места: вакансий сварщиков и монтажников стало на 164% больше за год (подробнее). Спрос на мощности подогревает и рынок сборных дата-центров, на который нацелились китайские производители.

08Как снизить нагрузку: сравнение способов охлаждения

Универсального решения нет: почти всегда приходится выбирать между водой и электричеством. Подробно техника описана в разборе как охлаждают дата-центры, ниже — короткое сравнение с точки зрения экологии.

1. 1
   Выбирать площадку с учётом водного стресса и климата: в холодном регионе можно охлаждать наружным воздухом.
2. 2
   Переходить на замкнутые контуры и жидкостное охлаждение чипов там, где воды мало.
3. 3
   Использовать техническую или очищенную сточную воду вместо питьевой; замкнутые системы, по оценке EESI, сокращают забор пресной воды до 70%.
4. 4
   Отдавать тепло в городские тепловые сети или теплицы вместо того, чтобы сбрасывать его в атмосферу.
5. 5
   Покупать чистую энергию и публиковать метрики PUE и WUE по каждой площадке, а не только средние по парку.

Для России многие из этих вопросов стоят мягче: холодный климат позволяет чаще охлаждаться воздухом. Как устроен отечественный рынок, читайте в разборе дата-центры в России, а свежие новости отрасли — по метке дата-центры.