環(huán)保企業(yè)掘金AI,400億美元“新藍(lán)?!眮砹?!

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  傳統(tǒng)環(huán)保市場正在日漸飽和。
 
  面對這一趨勢,眾多企業(yè)都開始積極尋找“新藍(lán)海”。要么換一個區(qū)域,要么換一個應(yīng)用場景。
 
  與此同時,最近兩年,最火的風(fēng)口就是AI了。如果能夠找到一個環(huán)保與AI的交集,搭上人工智能這趟快車,對于環(huán)保企業(yè)來講無疑是巨大的利好。
 
  有沒有這樣的交集?還真有。由于很多數(shù)據(jù)中心都依賴于水冷系統(tǒng),所以蓬勃發(fā)展的AI也對水資源產(chǎn)生了巨大的需求,這就為再生水回用打開了一扇窗。
 
  這方面的典型例子,就是馬斯克近日豪擲8000萬美元建設(shè)的孟菲斯再生水廠。
 
  1 馬斯克豪擲8000萬美元,建設(shè)一座再生水廠
 
  10月10日,美國田納西州孟菲斯市保羅·R·洛里路3029號,馬斯克旗下的人工智能初創(chuàng)公司 xAI 正在舉行一座再生水廠的奠基儀式。為了這座再生水廠,xAI投資了大約8000萬美元,折合成人民幣就是5.71億元。
 
  為什么要花這么多錢造一個再生水廠?原來,當(dāng)?shù)氐乃Y源早已不堪重負(fù)。在此之前,xAI在這里建成了首座超算中心“Colossus”,它擁有超過20萬枚英偉達(dá)芯片,被稱為“全球最大AI超算設(shè)施”。未來,他們還打算新建“Colossus 2”超算中心,預(yù)計將裝機55萬至100萬枚芯片。
 
  這些超算中心,其實也是一座座耗水量巨大的“吞水巨獸”。它們的處理器產(chǎn)生的巨大熱量需要大規(guī)模的冷卻系統(tǒng),峰值用水需求預(yù)計將達(dá)到每日近500萬加侖。也正是由于這個原因,使得“Colossus 2”項目的推進(jìn)飽受阻力,在當(dāng)?shù)卦獾搅思ち业姆磳Α?br /> 
  在此背景下,投資8000萬美元建造再生水廠,也就顯得非常有必要了——它可以為超算中心提供大量的冷卻用水。據(jù)了解,這座再生水廠設(shè)計擁有全球規(guī)模最大的陶瓷膜MBR系統(tǒng),僅膜組件就多達(dá)13,000個,全部堆疊起來超過4座帝國大廈。未來該水廠投產(chǎn)后,日處理能力將達(dá)到約4.93億升,可以將水廠附近孟菲斯 T.E. Maxson 污水處理廠約20%的污水回收再利用。
 
  也就是說,這些再生水的來水是污水處理廠的尾水。如果沒有這座再生水,這些污水本來是要排入密西西比河的。
 
  由于該再生水廠的設(shè)計容量大于xAI的自用需求,所以他們的富余出水還可以為周邊工業(yè)提供清潔水源,從而減輕含水層的開采壓力。據(jù)預(yù)測,該水廠在2026年秋季建成投運后,可以將孟菲斯含水層的負(fù)荷降低9%。
 
  2 AI也是“吞水巨獸”,水資源已成制約AI發(fā)展的最大阻力之一
 
  馬斯克的這座再生水廠項目,也為環(huán)保行業(yè)打開了新的想象空間。
 
  因為,無論是陶瓷膜MBR系統(tǒng),還是污水資源化利用,都是環(huán)保企業(yè)擅長干的事啊。那么,類似“Colossus”這樣的超算中心多么?它們對于冷卻用水大么?非常巨大。
 
  大家知道,如今正是AI大爆發(fā)的年代,幾乎所有的領(lǐng)域都能夠看到人工智能的身影。而在這背后,隱藏的正是一座座拔地而起的數(shù)據(jù)中心。正是這些數(shù)據(jù)中心,以每秒處理數(shù)十億次運算的能力,為AI提供無盡動力。
 
  舉個例子,根據(jù)加州大學(xué)河濱分校電氣與計算機工程系研究人員任紹磊的研究,當(dāng)你和ChatGPT聊天時,每問ChatGPT 5-50個提示詞或問題時,它就會“吞下”500毫升的水,接近一小瓶礦泉水的量。
 
  考慮到每個月都有十?dāng)?shù)億用戶在這個平臺上提問,而且這一數(shù)字還在不斷增長,你就能知道人工智能對于水資源的需求是多么“如饑似渴”了。研究人員預(yù)計,到2027年,全球范圍內(nèi)的AI需求可能會需要消耗掉66億立方米的水資源,相當(dāng)于丹麥年總用水量的4至6倍,或者英國年總用水量的一半。
 
  AI為什么會消耗如此巨大的水資源?主要來自于兩方面:
 
  一方面是直接的服務(wù)器冷卻用水。就像人體通過出汗來降溫一樣,數(shù)據(jù)中心也需要通過水蒸發(fā)來進(jìn)行冷卻。在以往許多情況下,這些水都來自于市政供水。另一方面是間接的發(fā)電用水。數(shù)據(jù)中心需要用電,而發(fā)電廠本身就需要冷卻水。美國電力行業(yè)每生產(chǎn)一千瓦時電力的取水量約為11.6加侖,消耗1.2加侖水,是美國最大的用水部門之一。
 
  最可怕的是,這些耗水量正在以極快的速度增長。據(jù)國際能源署(IEA)數(shù)據(jù)顯示,自2017年以來,數(shù)據(jù)中心的耗電量年均增長率達(dá)到12%,比全球總用電量增速高出三倍有余。
 
  預(yù)計到2028年,AI相關(guān)數(shù)據(jù)中心的年度用水量將達(dá)到1,0680億升,相比2024年增長11倍。
 
  同時,很多數(shù)據(jù)中心為了獲得廉價的土地和電力,還選擇建在氣候炎熱干燥的地區(qū)(比如美國的亞利桑那州),而這些地區(qū)本身就已經(jīng)是“水資源緊張”的地區(qū)了,數(shù)據(jù)中心的到來進(jìn)一步加劇了當(dāng)?shù)氐挠盟畨毫Α?br /> 
  在某些居民和企業(yè)都需要用水的炎熱天氣里,這一矛盾進(jìn)一步加劇。在美國亞利桑那州,一個數(shù)據(jù)中心夏季的月用水量幾乎就是平均水平的兩倍。
 
  正因為如此,我們看到,數(shù)據(jù)中心的建設(shè)經(jīng)常會受到重重阻力。2025年,美國亞利桑那州圖森市就直接否決了亞馬遜支持的 Project Blue 數(shù)據(jù)中心項目,理由正是“耗水過高”。
 
  從某種程度上講,水資源已經(jīng)成為制約AI發(fā)展的最大阻力之一。
 
  3 到2030年,數(shù)據(jù)中心冷卻市場規(guī)模將突破400億美元
 
  很多時候,危機通常也意味著商機。
 
  摩根斯坦利指出,未來幾年,水資源可能成為AI產(chǎn)業(yè)鏈擴(kuò)張的隱性瓶頸。所以從投資角度,節(jié)水技術(shù)、清潔能源與優(yōu)秀的水資源管理企業(yè)將是值得長期關(guān)注的方向。同時,再生水的大規(guī)模應(yīng)用也可以為數(shù)據(jù)中心冷卻提供更多的水資源,而這也為環(huán)保行業(yè)帶來新的機遇。
 
  值得注意的是,數(shù)據(jù)中心冷卻的解決方案絕不止再生水一種,其它方案還包括:
 
  ·采用閉環(huán)冷卻系統(tǒng),大幅減少用水量
 
  ·實施實時用水監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)水資源損耗并優(yōu)化水流配置
 
  ·制定區(qū)域水資源韌性策略,尤其在易干旱地區(qū)
 
  ·選址時綜合考量流域內(nèi)的水資源可利用量,確定最適宜的數(shù)據(jù)中心建設(shè)地點
 
  ·共享工具、技術(shù)與最佳實踐,推動全行業(yè)在用水效率和可持續(xù)性方面的整體提升
 
  有人選擇將人工智能數(shù)據(jù)中心遷至海洋。2023年11月24日,中國就在海南島附近35米深的海底完成了“海底數(shù)據(jù)艙”的安裝工作,未來這里將建成全球首座商用海底數(shù)據(jù)中心。
 
  相較于同等規(guī)模的陸地傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心,該數(shù)據(jù)中心每年能節(jié)省用電總量1.22億千瓦時、節(jié)省建設(shè)用地面積6.8萬平方米、節(jié)省淡水10.5萬噸。還有人選擇建設(shè)浮動數(shù)據(jù)中心。比如,日本橫濱市政府與多家企業(yè)合作,在御山橋碼頭附近建造一座長25m、寬80m的浮動數(shù)據(jù)中心,通過部分浸沒式海水冷卻技術(shù)實現(xiàn)節(jié)水。
 
  但不管是哪種方案,都說明數(shù)據(jù)中心冷卻市場有著巨大的潛力。據(jù)瑞銀預(yù)測,到2030年,數(shù)據(jù)中心冷卻市場規(guī)模將突破400億美元。僅以液冷技術(shù)為例,其在2025-2030年間就有望實現(xiàn)45%的年復(fù)合增長率。
 
  數(shù)據(jù)中心冷卻,一個巨大的“新藍(lán)海”已經(jīng)到來!
 
  原標(biāo)題:環(huán)保企業(yè)掘金AI,400億美元“新藍(lán)海”來了!