Il costo segreto dei centri dati di Google: Billions of Gallons of Water to Cool Servers

Nell’agosto 2019, l’Arizona Municipal Water Users Association ha costruito una piramide di brocche di 16 piedi nel suo ingresso principale a Phoenix. L’obiettivo era quello di mostrare ai residenti di questa regione desertica quanta acqua usano ciascuno al giorno-120 galloni e di incoraggiare la conservazione.

“Dobbiamo continuare a fare la nostra parte ogni giorno”, ha scritto il direttore esecutivo Warren Tenney in un post sul blog. “Alcuni di noi sono ancora utilizzatori d’acqua di alto livello che potrebbero cercare altri modi per usare l’acqua un po’ più saggiamente.”

Poche settimane prima, nella vicina Mesa, Google ha proposto un piano per un gigantesco centro dati tra i cactus e le piante rampicanti. La città è un membro fondatore dell’Arizona Municipal Water Users Association, ma la conservazione dell’acqua è passata in secondo piano nell’accordo concluso con la più grande società internet degli Stati Uniti. Google ha garantito 1 milione di galloni al giorno per raffreddare il centro dati, e fino a 4 milioni di galloni al giorno se colpisce le pietre miliari del progetto. Se quella fosse una piramide di brocche d’acqua, torreggerebbe a migliaia di metri nel cielo senza nuvole dell’Arizona.

Google dell’Alfabeto sta costruendo più data center in tutti gli Stati Uniti per alimentare le ricerche online, la pubblicità sul web e i servizi cloud. L’azienda si è vantata per anni che questi enormi magazzini pieni di computer sono efficienti dal punto di vista energetico e rispettosi dell’ambiente. Ma c’è un costo che l’azienda cerca di tenere segreto. Queste strutture usano miliardi di galloni d’acqua, a volte in aree aride che stanno lottando per conservare questa risorsa pubblica limitata.

“I data center si stanno espandendo, stanno andando ovunque. Devono essere costruiti in un modo che garantisca che non stiano sottraendo risorse critiche alle comunità con scarse risorse idriche”, ha detto Gary Cook, direttore delle campagne globali sul clima di Stand.earth, un gruppo di difesa dell’ambiente.

Google considera il suo uso dell’acqua un segreto commerciale di proprietà e impedisce anche ai funzionari pubblici di rivelare il consumo dell’azienda. Ma le informazioni sono trapelate, a volte attraverso battaglie legali con i servizi locali e i gruppi di conservazione. Solo nel 2019, Google ha richiesto, o è stato concesso, più di 2,3 miliardi di galloni di acqua per i data center in tre stati diversi, secondo i registri pubblici pubblicati online e le archiviazioni legali.

Le battaglie sull’uso dell’acqua da parte dell’azienda potrebbero aumentare mentre insegue Amazon.com Inc. e Microsoft Corp. nel mercato in espansione del cloud-computing. Google ha attualmente 21 centri dati. Dopo aver pompato 13 miliardi di dollari in uffici e data center nel 2019, prevede di spendere altri 10 miliardi di dollari negli Stati Uniti quest’anno.

“La corsa dei data center per stare al passo con tutto questo è piuttosto frenetica”, ha detto Kevin Kent, amministratore delegato della società di consulenza Critical Facilities Efficiency Solutions. “Non sempre possono fare le scelte migliori dal punto di vista ambientale.”

Google spesso mette i data center vicino ai grandi centri abitati per aiutare i suoi servizi web a rispondere rapidamente. A volte questo significa costruire in regioni calde e secche. Le unità di elaborazione all’interno si riscaldano facilmente e l’acqua è necessaria per raffreddarle.

“Ci sforziamo di costruire la sostenibilità in tutto ciò che facciamo”, ha detto Gary Demasi, direttore senior dell’energia e delle operazioni di localizzazione di Google. “Siamo orgogliosi che i nostri data center siano tra i più efficienti al mondo, e abbiamo lavorato per ridurre il loro impatto ambientale anche se la domanda dei nostri prodotti è aumentata drammaticamente.”

A Red Oak, Texas, una città a circa 20 miglia a sud di Dallas, Google vuole fino a 1,46 miliardi di galloni di acqua all’anno per un nuovo data center entro il 2021, secondo un documento legale. La contea di Ellis, che comprende Red Oak e circa 20 altre città, avrà bisogno di quasi 15 miliardi di galloni quest’anno per tutto, dall’irrigazione all’uso residenziale, secondo i dati del Texas Water Development Board.

Molte parti del Texas stanno già vedendo un’alta domanda di acqua, secondo Venki Uddameri, direttore del centro di risorse idriche alla Texas Tech University. “Con il cambiamento climatico, ci si aspetta di avere siccità più prolungate”, ha detto. “Questi tipi di operazioni ad alta intensità d’acqua si aggiungono allo stress locale.”

Le città povere d’acqua devono fare compromessi tra la conservazione e lo sviluppo economico, e Google, ricca di denaro, è una grande attrazione. “In agosto, Google ha presentato una petizione alla Public Utility Commission del Texas per spogliare un servizio locale a Red Oak, il Rockett Special Utility District, del suo diritto federale di essere l’unico fornitore d’acqua della proprietà. Google ha detto che ha presentato la petizione dopo che Rockett ha confermato di non avere la capacità di soddisfare le richieste della società. Se approvata, la petizione permetterebbe a Google di ottenere l’acqua da un altro fornitore.

Rockett ha contestato questo in una risposta legale e ha detto che Google ha fornito poche informazioni su come l’acqua sarà utilizzata, sia nella sua domanda all’utilità che nelle conversazioni “vaghe” che coinvolgono i rappresentanti della società. Nonostante questo, Google ha fatto richieste “incessanti” per l’utilità di valutare se può soddisfare i bisogni idrici dell’azienda, ha detto Rockett nelle limature legali. Google ha pagato Rockett per fare un rapporto sul fatto che l’utilità potrebbe fornire abbastanza acqua per il progetto. Quel rapporto non è stato presentato e la società di internet ha fatto pressione sull’utilità per completarlo, secondo Google.

Rockett ha intentato una causa contro i commissari della pubblica utilità del Texas per aver rifiutato di respingere la petizione di Google nonostante fosse consapevole dei diritti dell’utilità. Un’entità di Google, Alamo Mission LLC, è nominata come imputato nella causa. Gli avvocati di Rockett hanno rifiutato di commentare il caso in corso. Google dice che non è l’unico a cercare un’alternativa a Rockett. Un altro sviluppo a Red Oak sta anche cercando un rifornimento idrico alternativo, secondo la società.

Il centro dati previsto a Red Oak sarebbe il secondo di Google in Texas. Ha stretto un accordo con la città nel luglio 2019. I funzionari di Red Oak hanno informato i residenti dei piani di Google in anticipo, secondo Todd Fuller, il manager della città. Non c’era molta preoccupazione per l’impatto che il centro dati potrebbe avere sulle risorse locali, compresa l’acqua, secondo Fuller. “Il nostro sistema idrico è abbastanza robusto”, ha detto, aggiungendo che la città non usa tutta la sua capacità idrica.

Red Oak non è così rilassato sull’uso dell’acqua sul suo sito web, però. In una pagina dedicata alla conservazione dell’acqua, la città dice che ottiene metà del suo approvvigionamento idrico da Dallas e incoraggia i residenti a ridurre l’uso dell’acqua perché i sei serbatoi di Dallas sono esauriti al 18%. Le restrizioni idriche obbligatorie entreranno in vigore se queste fonti si esauriranno al 35%. Fuller non ha risposto alle richieste di commento sulla questione.

Google ha detto che non usa tutta l’acqua che richiede, ma l’azienda deve assicurarsi che sia disponibile abbastanza per i periodi di alta domanda, o quando il tempo è particolarmente caldo. Questo è necessario per mantenere i servizi internet affidabili, secondo l’azienda.

L’uso dell’acqua del data center di Google è diventato oggetto di controversia l’anno scorso nella contea di Berkeley, in South Carolina. Un gruppo ambientalista si è opposto alla richiesta dell’azienda per 1,5 milioni di galloni di acqua freatica al giorno da quella che ha detto essere una fonte “storicamente minacciata”.

L’azienda ha anche lavorato con Berkeley County Water & Sanitation per ottenere 5 milioni di galloni al giorno dal sistema idrico di Charleston. Google ha detto che la sua quota di questa fornitura è molto meno di 5 milioni di galloni al giorno, con il resto disponibile per la comunità più ampia.

Google sta cercando di assicurarsi 1,5 milioni di galloni – il triplo della quantità giornaliera che è attualmente consentita nella contea di Berkeley – dal 2016. La Coastal Conservation League si è opposta al rifiuto di Google di condividere informazioni su come utilizzerà l’acqua extra. Nonostante l’opposizione, il South Carolina Department of Health and Environmental Control ha concesso la richiesta di Google, scatenando una reazione da parte di alcuni residenti.

La lega di conservazione ha chiamato fuori il DHEC per aver dato a Google così tanta acqua mentre chiedeva a un servizio pubblico locale, Mount Pleasant Waterworks, di ridurre il suo prelievo dalla falda acquifera del 57% nei prossimi quattro anni. L’utilità ha superato il suo precedente picco di domanda di utilizzo del 25% nel maggio 2019, uno dei mesi più secchi dello scorso anno nella contea di Berkeley, secondo Clay Duffie, direttore generale di Mount Pleasant Waterworks.

“È ingiusto che il DHEC ci chieda di ridurre il nostro prelievo d’acqua mentre qualcuno come Google può entrare e chiedere tre volte di più del loro permesso originale e ottenerlo”, ha detto Duffie.

Google alla fine ha fatto marcia indietro sulla sua richiesta di acqua freatica e ha raggiunto un accordo con la lega per usarla solo come ultima risorsa. L’accordo permette ancora all’azienda di ritirare l’acqua freatica se c’è un deficit, quando si conduce la manutenzione, o quando la domanda supera i rifornimenti disponibili di acqua potabile o piovana durante il picco dell’attività dell’utente.

La città dell’Arizona di Mesa, dove Google progetta un centro dati di 750.000 piedi quadrati, ottiene metà della sua acqua dal fiume Colorado, soggetto alla siccità. Un piano di emergenza è stato firmato in legge l’anno scorso, richiedendo agli stati che dipendono dal fiume di prendere misure di conservazione volontarie. Eppure, i funzionari di Mesa dicono che rimangono fiduciosi circa la fornitura futura, pur continuando a ricordare ai residenti di limitare il loro consumo di acqua. “Non abbiamo preoccupazioni immediate”, ha detto Kathy Macdonald, un consulente di pianificazione delle risorse idriche con la città. Nel 2019, Mesa ha usato 28 miliardi di galloni di acqua, secondo Macdonald. I funzionari della città si aspettano che raggiunga 60 miliardi di galloni all’anno entro il 2040, una domanda che Mesa è in grado di soddisfare, ha detto.

Grandi aziende come Google non si trasferirebbero in città se non potesse soddisfare le loro richieste di acqua, ha detto Macdonald. Mesa ha approvato un’ordinanza nel 2019 per garantire un uso sostenibile dell’acqua da parte delle grandi operazioni e multarle se superano il loro permesso.

Google ha lavorato per anni per ridurre l’impronta di carbonio dei data center. Oggi, le strutture sfornano molta più potenza di computer per ogni watt di energia utilizzata. Nel suo rapporto ambientale del 2019, l’azienda ha sostenuto che ridurre l’uso di energia la rende anche più efficiente dal punto di vista idrico. “Generare elettricità richiede acqua, quindi meno energia usiamo per alimentare i nostri data center, meno acqua usiamo pure”, ha detto.

Tuttavia, gli esperti di data center dicono che di solito c’è un compromesso tra acqua e uso dell’energia. “Se il consumo di acqua scende, il consumo di energia sale e viceversa”, ha detto Otto Van Geet, un ingegnere principale del National Renewable Energy Laboratory.

Google si affida al “raffreddamento evaporativo”, che fa evaporare l’acqua per raffreddare l’aria intorno alle unità di elaborazione impilate nei data center, secondo il suo rapporto ambientale. I sistemi più comuni, noti come condizionatori d’aria per sale computer, sono ad alta intensità energetica. Il raffreddamento evaporativo usa meno energia, ma il processo richiede più acqua. Gli operatori spesso abbracciano l’approccio più assetato perché è meno costoso, ha detto Cook di Stand.earth.

“L’acqua è economica. In molti luoghi, i costi energetici sono molto più alti” ha aggiunto.

In una domanda di data center che l’azienda ha presentato a Henderson, Nevada, nel 2018, le considerazioni di Google hanno incluso i costi di utilità e immobiliari, gli incentivi fiscali e la disponibilità di lavoratori qualificati.

Google ha prestato maggiore attenzione all’uso dell’acqua negli ultimi anni. Si affida all’acqua riciclata o all’acqua di mare dove può, per evitare di usare acqua potabile o drenare le scorte locali. Google dice anche che risparmia acqua facendola ricircolare più volte nei sistemi di raffreddamento. A Mesa, l’azienda sta lavorando con le autorità su un programma di crediti d’acqua, ma ha detto che è troppo presto per condividere ulteriori dettagli.

Dal 2007 al 2012, Google ha usato la normale acqua potabile per raffreddare il suo centro dati nella contea di Douglas, appena fuori Atlanta. Dopo aver capito che l’acqua “non doveva essere abbastanza pulita da essere bevuta”, l’azienda è passata all’acqua riciclata per aiutare a conservare il vicino fiume Chattahoochee. È difficile utilizzare approcci simili per altre sedi di data center perché la tecnologia necessaria non è sempre disponibile, secondo la società.

“Il Chattahoochee fornisce acqua potabile, spazio verde pubblico e attività ricreative per milioni di persone”, ha detto la società in un post sul blog all’epoca. “Siamo lieti di fare la nostra parte nella creazione di un’economia ecologicamente sostenibile lungo le rive del fiume Hooch.”

Con l’assistenza di Mark Bergen.