データセンターの需要が急増する中、アマゾンはクラウドの冷却にリサイクル廃水の利用を拡大している。

Amazon Web Servicesは、2030年までに「ウォーター・ポジティブ」を達成するという目標の半分以上を達成しました。これは、使用する水よりも多くのきれいな水を補給することを意味します。そして、この取り組みを支える新たな取り組みとして、2020年末までに米国のデータセンター120か所の冷却に、飲料水の代わりにリサイクル廃水の利用を拡大するという取り組みが発表されました。

AWSはクラウド運用における水の使用量を削減しており、過去3年間で水使用効率が40%向上しました。また、2024年のデータに基づくと、ウォーターポジティブ達成までの進捗率は53%に達しており、前年の41%から増加しています。

「当社の世界的な水利用効率がまさに業界トップクラスであることを大変誇りに思っています」とAWSのグローバルデータセンター運営担当副社長ケビン・ミラー氏はインタビューで語った。

水資源問題の原因は、インターネットのバックボーンとして機能し、ますます普及している人工知能（AI）ツールを動かすサーバーを収容するデータセンターにあります。電子機器は高熱を発し、デバイスを正常に動作させるにはそれを逃がす必要があり、冷却にはエネルギーと水の両方の使用が必要です。

アマゾンをはじめとするクラウド大手企業が、水資源を大量に消費するデータセンター事業を世界規模で拡大するにつれ、この問題はますます緊急性を増しています。ブルームバーグは最近、過去3年間に建設または開発中の米国のデータセンターの約3分の2が、水不足に悩まされている地域にあると報じました。アマゾンだけでも、今後10年間で1,000億ドルをデータセンターに投資する計画で、これには新規施設の建設も含まれます。

データセンター運営者は、ファン、蒸発水による冷却、空調、直接液体冷却など、様々な冷却技術を活用しています。これらの戦略は、資源のバランスを取るためのものです。例えば、空調は消費電力は多いものの、節水効果があります。一方、蒸発水による冷却はエネルギー消費量は少ないものの、水を多く消費します。

アマゾンはクリーンエネルギーの目標も達成しており、2023年以降、電力消費量の100%を、炭素排出のない資源で生産された同量の電力の購入で賄っている。

冷却の最適化

AWSは、サーバーを安定稼働させるために、データセンターの所在地、時間帯、天候などの要因に応じて、主にファンと気化冷却空気を利用しています。加湿され冷却された空気は、最終的に建物から排出されます。

「一日を通して実際に何が起こっているかに基づいて常に調整し、最適な冷却構成を維持し、水の使用量を最小限に抑えています」とミラー氏は語った。

AWSは2019年から、サーバー施設の拠点であるバージニア州の一部データセンターで再生水を使用しています。同社は現在、カリフォルニア州とシンガポールを含む24の拠点で再生水を使用しています。今回の新たな取り組みにより、ジョージア州とミシシッピ州にもこの取り組みを拡大します。ミラー氏はAWSが保有するデータセンターの総数については明言を避け、120拠点は事業全体の「重要な割合」を占めていると述べました。

リサイクル水は通常、下水処理場から供給され、処理されていますが、飲用には適していません。

AWS は、2030 年までに、リサイクル水の使用により 5 億 3000 万ガロン以上の飲料水の消費を回避できると予想しています。

「アマゾンは地域社会の貴重な飲料水資源を保護しているだけでなく、水を大量に消費する産業にとって水の再利用が実行可能で持続可能な解決策であることを証明している」と、ウォーターリユース協会の暫定事務局長ブライアン・ビーゼマイヤー氏は声明で述べた。

AWS は、ウォーター プラスを達成するために、貯水活動、水源を自然に補充する流域と湿地の修復、水処理システムの構築にも投資しています。

進歩はしているものの、批評家らは、AWSに電力を供給する一部の発電所で消費される大量の水も集計に含めるべきだと指摘している。

水イノベーション

AWSは現在6番目のデータセンター設計を進めており、水使用量の削減策を模索し続けている、とミラー氏は述べた。これには、データセンターにつながる配管の漏れの調査も含まれる。空気が水分を吸収する際に通過する素材を微調整し、空気中の湿度を最適化する。AWSはデータセンター内の空気の流れを動的にモデル化し、冷却性能を向上させている。

同じくシアトル地域のクラウド大手マイクロソフトを含む他の企業も同様に、水の使用量を削減するための革新に取り組んでいる。

マイクロソフトは、ワシントン州、カリフォルニア州、テキサス州、シンガポールの各拠点で再生水を使用しており、閉ループ冷却システムを設計しました。これにより、一度だけ水を補充するだけで済みます。同社は来年、ウィスコンシン州とアリゾナ州にこのシステムを導入する予定です。同社によると、このシステムでは蒸発式システムよりも名目上多くの電力を消費するとのことです。

「業界は責任ある水の使用に尽力しています」と、データセンター連合のジョシュ・レヴィ会長はメールで述べた。「データセンターは、無水冷却システム、閉ループシステム、リサイクル水や再生水の利用といった革新的な技術に積極的に投資し、導入しています。」

しかし、非営利団体グリーングリッドがデータセンターのエネルギー消費量に対して水資源がどの程度有効活用されているかを示す指標である水使用効率（WUE）に関しては、アマゾンは依然としてトップを走っている。

マイクロソフトの前年度のWUEは、1キロワット時あたり0.30リットルの水でした。これは過去の実績と比べて顕著な改善です。アマゾンのWUEはその半分で、昨年は0.15リットルでした。