Air Hujan Dapat Membantu Memenuhi Kebutuhan Air AI

Air Hujan Dapat Membantu Memenuhi Kebutuhan Air AI

Oleh Justin Talbot Zorn & Bettina Warburg

Pada akhir September, Microsoft mengumumkan bahwa mereka telah mencapai kesepakatan untuk membuka kembali pembangkit listrik tenaga nuklir Three Mile Island untuk memberi daya pada jaringan pusat data yang berkembang. Menghidupkan kembali pabrik tersebut, yang pernah mengalami kehancuran sebagian pada tahun 1979, adalah salah satu dari beberapa langkah tidak biasa yang ingin diambil oleh perusahaan teknologi untuk memenuhi permintaan energi yang terus meningkat dari kecerdasan buatan, komputasi awan, dan teknologi lainnya. Analis industri di Transforma Insights memperkirakan dunia akan mencapai hampir 30 miliar perangkat Internet of Things pada tahun 2030—naik dari kurang dari 10 miliar pada tahun 2020.

Namun, ketika perusahaan-perusahaan teknologi besar menggembar-gemborkan pembangkit listrik tenaga nuklir dan rencana energi rendah karbon lainnya, mereka hanya memberikan sedikit ide untuk memenuhi penggunaan sumber daya yang langka: air.

Pusat data memerlukan air dalam jumlah besar agar sistem pendingin cair dapat menyerap dan menghilangkan panas yang dihasilkan oleh server. Para peneliti di Universitas California, Riverside, telah menemukan bahwa antara lima dan 50 permintaan ChatGPT dapat menggunakan hingga 500 mililiter air (mendekati jumlah dalam botol 16 ons). Seteguknya meningkat. Google akan menggunakan air 20 persen lebih banyak pada tahun 2022 dibandingkan tahun 2021 seiring dengan peningkatan pengembangan AI. Penggunaan air Microsoft meningkat sebesar 34 persen pada periode yang sama. Pada tahun 2027, jumlah air AI yang digunakan dalam satu tahun di seluruh dunia diperkirakan akan sebanding dengan jumlah yang digunakan di negara kecil di Eropa. Yang lebih buruk lagi, sejumlah besar pusat data berlokasi di wilayah yang mengalami kesulitan air. Baru-baru ini, pusat data milik Google di The Dalles, Oregon menggunakan sepertiga pasokan air kota selama musim kemarau.

---

Tentang mendukung jurnalisme sains

Jika Anda menyukai artikel ini, pertimbangkan untuk mendukung jurnalisme pemenang penghargaan kami dengan berlangganan. Dengan membeli langganan, Anda membantu memastikan masa depan cerita yang berdampak tentang penemuan dan ide yang membentuk dunia kita saat ini.

---

Meskipun beberapa perusahaan teknologi berinvestasi dalam daur ulang air, ada pula yang membayangkan inovasi jangka panjang seperti mengangkut air laut ke daratan atau memindahkan pusat data ke bawah laut. Banyak yang mengabaikan biaya penggunaan air, apalagi ancaman kekeringan. Hingga saat ini, hanya sedikit perusahaan teknologi yang mengambil langkah menggunakan strategi paling sederhana, terbukti, dan menjanjikan untuk mengurangi risiko air: menangkap air hujan dari langit.

Orang-orang telah mengumpulkan air hujan sejak zaman kuno. Saat ini terdapat peningkatan minat di kalangan pendukung konservasi air untuk mengumpulkan air hujan dari atap rumah dan membuangnya ke saluran pembuangan ke dalam tangki. Kemudian di data center, air ini akan dialirkan melalui sistem pendingin. Studi terbaru menunjukkan bahwa memanen sebagian kecil dari curah hujan yang turun di suatu wilayah dapat menghilangkan kekurangan air sekaligus mengisi ulang air tanah dan mengurangi polusi dari limpasan air hujan. Tidak diperlukan perantara utilitas ketika air dikumpulkan dari atap, yang berarti pengumpulan air hujan bisa lebih murah dibandingkan membeli jumlah yang setara dari persediaan kota—dan menghindari emisi rumah kaca yang terkait dengan pemompaan air antar lokasi.

Selama bertahun-tahun beberapa negara bagian dan kota membatasi pengumpulan air hujan di perumahan dan industri karena kekhawatiran terhadap kualitas air atau berkurangnya pasokan air. Namun baru-baru ini, banyak negara bagian yang mengizinkan praktik tersebut karena bukti manfaat konservasi semakin meningkat. Kota-kota seperti Tucson dan Austin kini mendorong pemanenan air hujan dengan menawarkan insentif dan menciptakan persyaratan. Apple, Ford dan Toyota baru-baru ini mengintegrasikan sistem pemanenan air hujan ke dalam kampus perusahaan dan fasilitas manufaktur.

Namun kami percaya bahwa pusat data adalah peluang terbesar yang belum dimanfaatkan untuk konservasi air melalui pengumpulan air hujan. Pusat data tidak hanya sangat membutuhkan air—atapnya yang besar dan datar juga sempurna untuk menampung air. Atap seluas 50.000 kaki persegi dapat menampung sekitar 31.000 galon air dari satu inci hujan—kira-kira setara dengan memenuhi rata-rata kolam renang perumahan. Banyak pusat data memiliki luas atap lebih dari 100.000 kaki persegi, dan beberapa pusat data berskala besar yang dimiliki oleh perusahaan teknologi besar memiliki luas atap hingga satu juta kaki persegi.

Mengapa tidak banyak pusat data yang mengandalkan pengumpulan air hujan? Biaya, salah satunya. Menyiapkan sistem untuk fasilitas komersial seperti pusat data biasanya memerlukan biaya antara $2 dan $5 per kaki persegi, tergantung pada kompleksitas sistem, persyaratan penyimpanan dan penyaringan. Jika biaya air perkotaan di suatu daerah rendah, maka tidak masuk akal untuk melakukan investasi pada pemanenan air hujan. Terlebih lagi, sistem air hujan jarang dapat menampung jumlah air yang dibutuhkan untuk mendinginkan pusat data. Beberapa fasilitas besar dapat menggunakan satu juta galon air per hari.

Namun manfaat ekonomi dari pemanenan air hujan lebih masuk akal karena biaya dan ketidakpastian sumber daya air meningkat, terutama seiring dengan perubahan iklim. Sama seperti memasang panel surya, memasang sistem pemanenan air hujan adalah investasi satu kali yang mengurangi biaya utilitas jangka panjang. Dalam beberapa kasus, perusahaan dapat memanfaatkan anggaran pengelolaan air hujan yang ada untuk memanen air hujan. Di wilayah seperti Dallas, yang merupakan rumah bagi banyak pusat data nasional, curah hujan rata-rata berarti sistem pemanenan air hujan dapat memenuhi hingga sepertiga kebutuhan pendinginan pusat data—tergantung pada ukuran dan sistem penyimpanannya. Meskipun angkanya lebih rendah di wilayah kering, harga air yang lebih tinggi di wilayah tersebut biasanya membuat pemanfaatan air hujan menjadi lebih menarik secara ekonomi. Seiring dengan meningkatnya kekhawatiran masyarakat terhadap dampak AI dan teknologi lainnya terhadap lingkungan, perusahaan mungkin perlu mempertimbangkan risiko finansial dan reputasi jika tidak mengambil tindakan terhadap air.

Beberapa pemimpin industri mulai melihat potensinya. Pusat data Google di Carolina Selatan menggunakan kolam penampungan air hujan untuk menampung air hujan. Pusat data Microsoft telah menerapkan pemanenan air hujan di Swedia, sehingga mengurangi ketergantungan pada sumber air lokal. Amazon Web Services menyoroti potensi pemanenan air hujan dalam strategi positif airnya.

Di tingkat akar rumput, bank ramah lingkungan—lembaga keuangan yang berfokus pada energi bersih dan berkembang di seluruh negeri berkat investasi federal sebesar $27 miliar melalui Undang-Undang Pengurangan Inflasi—dapat segera mulai membantu menyediakan pembiayaan untuk proyek-proyek stormwater. Air hujan berpotensi mendapatkan dukungan bipartisan—dan bahkan mungkin kredit pajak berdasarkan undang-undang terbarukan yang terbaru. Meskipun pendekatan tersebut bisa menjadi isu yang populer di kalangan Partai Demokrat dalam hal ketahanan iklim, Partai Republik dapat mendukung pemanenan air hujan tanpa harus menerima ilmu pengetahuan tentang perubahan iklim atau menentang lobi bahan bakar fosil.

Pada saat Silicon Valley mulai beralih ke solusi energi seperti pembangkit listrik tenaga nuklir yang sudah lama tidak aktif, mungkin terasa aneh jika kita mengatasi tantangan global yang mendesak dengan menggunakan teknologi yang usianya sudah sama dengan peradaban itu sendiri. Namun terkadang solusi terbaik bisa jatuh dari langit.

Ini adalah artikel opini dan analisis, dan pandangan yang diungkapkan oleh penulis atau penulis belum tentu merupakan pandangan Amerika Ilmiah.