AI数据中心选址加剧美国干旱区用水危机

英国《卫报》近期一项分析揭示了美国数据中心建设与水资源短缺之间的严峻矛盾。数据显示，美国规划建设的809座数据中心中，约三分之二（517座）选址在过去一年遭遇干旱的区域，这一发现将人工智能基础设施扩张的环境成本推至台前。

Xylem公司与全球水务情报机构联合发布的报告指出，到2050年，人工智能产业新增用水需求中，数据中心冷却用水仅占约4%，而发电用水占比约54%，半导体制造用水则达到42%。联合国大学的报告也佐证了这一比例，并测算2025年全球数据中心耗电量约为448太瓦时。这意味着，公众普遍关注的数据中心冷却用水只是冰山一角。

芯片制造环节是水资源消耗的隐形大户。一座现代化逻辑芯片晶圆厂每日耗水量在200万至1000万加仑之间，且生产过程无法使用普通自来水。晶圆厂所需的超纯水，每制取1000加仑就要消耗1400至1600加仑市政供水，这意味着在晶圆蚀刻工序启动前，水资源就已产生大量损耗。以台积电位于菲尼克斯的三座晶圆厂为例，该地区是美国第四干旱的州。三座工厂全部建成后，每日总取水量预计达1640万加仑。尽管厂区污水处理回用率达85%，并计划进一步提升至90%，大幅削减了取水总量，但厂区依旧在水资源本就紧缺的区域大量取水。

数据中心运营方常辩称，该行业用水量远低于农业，但这种说法忽略了同一条产业链上芯片制造与发电环节的用水需求。数据中心与为其供应加速芯片的晶圆厂可能同处干旱地带、共用地下水源，可最终统计的冷却用水量，却只体现了其中一方的消耗。

封闭式芯片直冷液冷技术有望缓解冷却环节的用水难题。英伟达称，其GB200 NVL72系统的节水效率最高可达风冷模式的300倍，但该数据仅针对冷却回路本身。这类机柜单台功耗为120至140千瓦，而今年晚些时候落地的Vera Rubin平台，单台机柜功耗将逼近600千瓦。机柜功耗越高，对应的发电需求就越大，而火力、燃气发电本身也是耗水大户。因此，机柜端省下的水资源，最终又会在发电厂环节被消耗。

Meta计划在路易斯安那州修建的海波龙数据中心就是典型案例。该数据中心采用闭环冷却系统，但其运转需配套约10座燃气发电厂供电，而发电过程同样需要消耗大量水资源。这就导致数据中心现场冷却用水量下降，但冷却与发电的总耗水量不降反升；随着机柜功耗逐步升至鲁宾平台的600千瓦，整体耗水量还会加速上涨。

目前美国多个州已针对数据中心冷却用水出台监管法规，加利福尼亚、密歇根、艾奥瓦三州正考虑推行强制用水申报制度；南卡罗来纳州与堪萨斯州拟要求数据中心必须配备闭环冷却系统；纽约州议员更是提议全面暂停新建数据中心。上述管控措施均只针对占比仅4%的冷却用水，却没有触及真正推动人工智能产业用水激增的芯片制造与发电环节。这一监管盲区可能导致政策效果有限，而AI产业的用水危机仍在加剧。