ที่ไหนสักแห่งในโลกอาจจะเป็นที่เวอร์จิเนีย เซาเปาโล หรือฮ่องกง พื้นที่อาคารขนาดมหึมาที่เต็มไปด้วยสายเคเบิลใยแก้วนำแสงและเซิร์ฟเวอร์ที่ตั้งเรียงรายกำลังส่งเสียงทำงานเพื่อมอบพลังการประมวลผลสำหรับคำถามมากกว่า 2.5 พันล้านคำถามที่ ChatGPT ตอบในแต่ละวัน

การทำงานของโมเดล AI พร้อม ๆ ไปกับการจัดเก็บข้อมูลบนคลาวด์ การสตรีมมิ่งและโซเชียลมีเดีย ล้วนมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก หาก Data Center เปรียบเสมือนประเทศหนึ่งการใช้ไฟฟ้าของพวกมันจะทำให้ประเทศนั้นเป็นประเทศที่ใช้ไฟฟ้ามากเป็นอันดับที่ 11 ของโลก ตามข้อมูลจาก United Nations University

จากพลังงานน้ำไปจนถึงที่ดิน นี่คือผลกระทบที่แท้จริงที่ Data Center มีต่อสิ่งแวดล้อม

Data Center กำลังกลายเป็นหนึ่งในผู้ใช้ไฟฟ้าที่เติบโตเร็วที่สุดในโลก คลังเก็บเซิร์ฟเวอร์ เราเตอร์ และอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตเหล่านี้ทำงานตลอด 24 ชั่วโมง 7 วันต่อสัปดาห์ ในขณะที่ระบบระบายความร้อนทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ร้อนเกินไป

ในเมืองแฟรงก์เฟิร์ตประเทศเยอรมนี โครงข่ายไฟฟ้าในปัจจุบันมีการใช้งานเต็มพิกัดจนไม่สามารถเชื่อมต่อโครงข่ายใหม่ได้อีกจนกว่าจะถึงปี 2030 เป็นอย่างน้อย Data Center ในเมืองใช้ไฟฟ้าประมาณ 41% ของไฟฟ้าทั้งหมดในเมือง ส่วนในเมืองดับลินของไอร์แลนด์สูงกว่านั้นถึง 2 เท่าและการใช้ไฟฟ้าของ Data Center กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว โดยคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่าภายในปี 2030 เป็นประมาณ 945 เทราวัตต์ต่อชั่วโมง ซึ่งใกล้เคียงกับปริมาณการใช้ไฟฟ้าของญี่ปุ่นต่อปี ตามข้อมูลของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ

จากการศึกษาในปี 2024 พบว่า Data Center ของสหรัฐอเมริกามากกว่าครึ่งหนึ่ง ใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่า 105 ล้านตัน การจะชดเชยปริมาณดังกล่าวได้ต้องใช้พลังงานสะอาดจากกังหันลมมากกว่า 31,000 ตัวทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหนึ่งปี

บริษัทสาธารณูปโภคในสหรัฐฯ ได้ชะลอการปิดโรงไฟฟ้าถ่านหิน 15 แห่งทั่วประเทศเพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มสูงขึ้น ซึ่งโรงไฟฟ้าเหล่านี้ปล่อยก๊าซเรือนกระจกรวมกันเกือบ 65 ล้านตันในปี 2023 เพียงปีเดียว

นอกจากนี้ บริษัทสาธารณูปโภคยังกำลังก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานก๊าซแห่งใหม่ โดยมีการประกาศแผนการสร้างโรงไฟฟ้าเพิ่มเติมทั่วประเทศกว่า 100 กิกะวัตต์แล้ว ซึ่งจะส่งผลให้มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนมากกว่าการเผาถ่านหิน 111 ล้านปอนด์ (50.4 ล้านกิโลกรัม)

แน่นอนว่า Data Center ยังสามารถใช้พลังงานหมุนเวียนเป็นแหล่งพลังงานได้ เพื่อผสมผสานแหล่งพลังงานที่สามารถลดแรงกดดันต่อแหล่งจ่ายไฟฟ้าในพื้นที่  อย่างไรก็ตามการใช้ไฟฟ้าสีเขียวสำหรับ Data Center หมายความว่าจะมีไฟฟ้าเหลือน้อยลงสำหรับใช้ในภาคการขนส่งหรือการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนในอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่ก่อให้เกิดการปล่อยมลพิษสูง



ความต้องการน้ำ

Data Center หลายแห่งใช้น้ำหลายล้านแกลลอนเพื่อระบายความร้อน เซิร์ฟเวอร์สร้างความร้อนอยู่ตลอดเวลา และน้ำเป็นหนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการดูดซับและระบายความร้อนนั้นออกไปโดยผ่านการระเหย

โรงงานขนาดใหญ่แห่งหนึ่งอาจใช้น้ำมากถึง 5 ล้านแกลลอนต่อวัน ซึ่งเทียบเท่ากับปริมาณน้ำในเมืองที่มีประชากร 10,000 ถึง 50,000 คนใช้ โดยประมาณ 80% ของน้ำที่นำไปใช้ในการระบายความร้อนจะระเหยไป ส่วนที่เหลือจะกลายเป็นน้ำเสียซึ่งอาจเกินกำลังของระบบบำบัดน้ำเสียในท้องถิ่นที่ไม่ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับปริมาณน้ำเสียขนาดนั้น

ในรัฐเวอร์จิเนียตอนเหนือ Data Center เกือบ 300 แห่งที่กระจุกตัวให้บริการปริมาณการใช้งานออนไลน์ประมาณ 1 ใน 3 ของโลก ซึ่งเป็นที่รู้จักกันในฐานะเมืองหลวงแห่ง Data Center ของโลก Data Center เหล่านี้ใช้น้ำรวมกันเกือบ 2 พันล้านแกลลอนในปี 2023

มีวิธีการระบายความร้อนให้กับ Data Center ที่มีประสิทธิภาพหลายวิธี ซึ่งรวมถึงการระบายความร้อนแบบ Immersion cooling ที่อุปกรณ์ต่าง ๆ จะถูกแช่ในสารหล่อเย็น และระบบระบายความร้อนแบบ Closed-loop cooling systems ซึ่งจะนำน้ำกลับมาใช้ใหม่และลดการใช้น้ำจืดได้มากถึง 70%

การระบายความร้อนให้กับ Data Center ไม่ได้กำจัดความร้อนออกไปแต่เป็นการเคลื่อนย้ายความร้อนออกไปข้างนอก ซึ่งอาจทำให้ปรากฏการณ์เกาะความร้อนในเมืองรุนแรงขึ้นได้ กล่าวคือ เมืองต่าง ๆ มีอุณหภูมิสูงกว่าพื้นที่ชนบท

นักวิจัยจากเมืองฟีนิกซ์ รัฐแอริโซนา พบว่า Data Center ขนาดใหญ่แห่งเดียวสามารถปล่อยความร้อนส่วนเกินได้มากเท่ากับบ้านเรือนหลายหมื่นหรือหลายแสนหลัง ส่งผลให้อุณหภูมิพื้นผิวใกล้เคียงสูงขึ้นถึง 9 องศาเซลเซียสและอุณหภูมิอากาศสูงขึ้นถึง 2 องศาเซลเซียส ซึ่งสามารถรับรู้ได้ไกลถึงครึ่งกิโลเมตร

เนื่องจากเมืองต่าง ๆ มีอุณหภูมิสูงกว่าพื้นที่โดยรอบอยู่แล้ว 0.5 - 4 องศาเซลเซียส อุณหภูมิที่สูงขึ้นเหล่านี้จึงอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อภาวะเครียดจากความร้อนสำหรับผู้อยู่ใกล้เคียงและผลักดันความต้องการใช้เครื่องปรับอากาศให้สูงขึ้น ซึ่งต้องใช้พลังงานมากขึ้นไปอีก

การให้พลังงานและการดำเนินงานของ Data Center ก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศใน 2 ด้าน

ประการแรก โรงไฟฟ้าถ่านหินและก๊าซปล่อยอนุภาคพิษ ซึ่งอาจนำไปสู่โรคระบบทางเดินหายใจ โรคหัวใจ โรคหอบหืด และปัญหาสุขภาพอื่น ๆ อีกมากมายสำหรับชุมชนใกล้เคียง

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลใช้เป็นแหล่งพลังงานสำรองเมื่อระบบไฟฟ้าหลักล้มเหลว ก็ปล่อยมลพิษทางอากาศที่เป็นอันตรายเช่นกัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหล่านี้ปล่อยก๊าซไนโตรเจนออกไซด์มากกว่าโรงไฟฟ้าที่ใช้ก๊าซธรรมชาติถึง 200 ถึง 600 เท่า

จากการประเมินพบว่าเมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองของ Data Center ทั้งหมดในรัฐเวอร์จิเนียปล่อยมลพิษเพียง 10% ของระดับที่อนุญาตอาจส่งผลให้เกิดอาการหอบหืดถึง 14,000 ราย มีผู้เสียชีวิตมากกว่า 12 ราย และมีค่าใช้จ่ายด้านสาธารณสุขสูงถึง 300 ล้านดอลลาร์ต่อปี

การก่อสร้างศูนย์ข้อมูลจำเป็นต้องใช้ที่ดินผืนใหญ่ในการก่อสร้าง การเปลี่ยนพื้นที่ธรรมชาติและพื้นที่เกษตรกรรมให้เป็นเขตอุตสาหกรรมอาจคุกคามความหลากหลายทางชีวภาพและทำลายระบบนิเวศในท้องถิ่นได้

ตัวอย่างเช่น ในเมืองฮัตเตอร์สไฮม์ ประเทศเยอรมนี ที่ดินขนาด 18 เอเคอร์ ซึ่งสงวนไว้สำหรับการเกษตรและการอนุรักษ์น้ำใต้ดิน เป็นพื้นที่สีเขียวในท้องถิ่นที่ขึ้นชื่อเรื่องดอกเรพซีด (Rapeseed) ได้ถูกเปลี่ยนเขตการใช้ที่ดินในปี 2024 เพื่อสร้าง Data Center ขนาด 5 อาคาร

ความเสียหายมักขยายวงกว้างออกไปนอกพื้นที่โครงการ ท่อส่งก๊าซและโรงไฟฟ้าที่สร้างขึ้นเพื่อจ่ายก๊าซให้กับสถานที่เหล่านี้จำเป็นต้องใช้พื้นที่ ซึ่งทำให้แหล่งที่อยู่อาศัยถูกแบ่งแยกและดินถูกกัดเซาะตามแนวเส้นทาง

การเติบโตของ Data Center จึงเป็นเรื่องที่ต้องรับมือเกี่ยวกับผลกระทบที่จะเกิดขึ้นกับสิ่งแวดล้อมในทุกมิติและชีวิตของผู้คนที่พื้นที่

ที่มาข้อมูล : dw.com