Datová centra: dnes nepostradatelná, jaká je však jejich cena pro planetu?
V posledních třech letech prošel svět obrovskou digitální přeměnou. Zatímco dříve se datová centra používala „jen na skladování e-mailů“, za poslední 3 roky se z nich staly skutečné AI továrny. Tato centra poskytují takový výpočetní výkon, že dokážou přeměnit data v predikce nebo dokonce autonomní rozhodování (umělá inteligence). Kde ale tato centra stavět? Jak je napájet? A můžeme si je z pohledu ekologie vůbec dovolit?
Účel: Proč AI mění strukturu center
Tradiční, starší datová centra spoléhala na procesory (CPU) a byla navržena pro rovnoměrnou a předvídatelnou zátěž. AI centra jsou v tomto ohledu jiná. Jsou postavena kolem grafických procesorů (GPU) a specializovaných čipů (ASIC).
Hlavním rozdílem mezi těmito dvěma typy je hustota výkonu. V běžném datovém centru spotřebuje jeden serverový rack (stojan) kolem 10–15 kW energie. AI racky dnes spotřebují i desetinásobek, tedy okolo 100 kW, ale i více.
To však generuje také extrémní teplo, které nelze chladit jen prouděním vzduchu. Proto se standardem posledních let stalo kapalinové chlazení. Existují dva typy: přímé chlazení čipů (direct-to-chip) nebo imerzní chlazení, kde jsou celé servery ponořeny do nevodivé kapaliny.
Energetické zatížení
Podle analýz Mezinárodní agentury pro energii (IEA) a S&P Global vzroste spotřeba elektřiny datovými centry v roce 2026 o rekordních 17 %. Do roku 2030 by mohl samotný sektor datových center spotřebovávat přes 2 200 TWh ročně, což je zhruba spotřeba celé dnešní Indie.
Korporace jako Microsoft, Google nebo Amazon již neplánují centra s příkonem desítek megawattů, ale budují celé gigawattové komplexy. Takové projekty však narážejí na kapacitu místních rozvodových sítí elektřiny. V několika regionech se totiž AI datová centra stala dominantním spotřebitelem elektřiny, což vyvolává obavy o stabilitu dodávek pro domácnosti.
Ekologický dopad
Ekologie datových center není jen o emisích CO2, ale stále častěji také o vodě. Chladicí systémy spotřebovávají miliardy litrů pitné nebo užitkové vody. Odhaduje se, že v roce 2023 spotřebovala datová centra v USA asi 66 miliard litrů vody, což odpovídá roční spotřebě půlmilionového města.
Kromě přímé spotřeby center se řeší i emise z elektráren, které tato centra napájejí. Tyto emise jsou někdy spojovány se zvýšeným výskytem respiračních onemocnění v okolí.
Kde se centra staví
Nová centra se typicky staví tam, kde je levná energie, chladné klima nebo politická podpora. Například v americkém Ohiu investuje do výstavby Amazon, který těží z dostatku prostoru a partnerství s místními energetickými společnostmi.
Populární jsou také severské země – Norsko, Švédsko a Finsko. Ty nabízejí tzv. free cooling, tedy chlazení venkovním vzduchem, a stabilní zdroje energie z vodních a větrných elektráren.
Do výstavby datových center se zapojuje i Blízký východ, například projekty financované v emirátu Abú Zabí.
Nukleární obrat
Rok 2026 se může stát rokem takzvaného „nukleárního obratu“. Firmy se snaží řešit nedostatek energie a právě jaderná energie může být jedním z řešení.
Například Microsoft uzavřel smlouvy na oživení reaktorů (například Three Mile Island), zatímco Amazon a Google sází na malé modulární reaktory.
Evropská unie zároveň prosazuje využití přebytečného tepla z datových center. Nově vybudovaná zařízení by měla odvádět přebytečné teplo do teplárenských sítí, které mohou v zimě vytápět tisíce domácností.
Ekonomický rozměr
Finanční náročnost AI projektů dosahuje astronomických hodnot. Například projekt Stargate, na kterém spolupracují Microsoft a OpenAI, má rozpočet odhadovaný na 100 miliard dolarů. Pro srovnání – jde o trojnásobek nákladů na největší jadernou elektrárnu na světě.
Tyto investice významně podporují firmy vyrábějící čipy. Ty totiž tvoří až 60 % nákladů na výstavbu center. Díky tomu se společnosti jako Nvidia, Broadcom a AMD zařadily mezi nejhodnotnější technologické firmy světa.
Efektivita: Edge AI
Aby se předešlo energetickému kolapsu, některé firmy se zabývají efektivitou softwaru. Hlavní myšlenkou je, aby se výpočty neprováděly pouze ve vzdáleném datovém centru, ale přímo v zařízení uživatele – například v mobilním telefonu, počítači nebo autonomním vozidle.
Nové techniky, jako je kvantizace modelů nebo neuromorfní čipy, slibují snížení výpočetní náročnosti až o 80 %. To by mohlo výrazně zmírnit tlak na budování dalších obřích datových center.
Datová centra v nekonvenčním prostředí
Naše planeta nabízí i mnoho nekonvenčních míst, kde by se datová centra mohla nacházet. Cílem je minimalizovat dopad na okolí a zároveň využít přirozené chlazení.
Jednou z možností je oceán. Microsoft již testoval projekt podvodního datového centra, kde stabilní teplotu zajišťuje okolní voda.
Další možností jsou opuštěné doly a šachty. Ty poskytují stabilní teplotu a zároveň vysokou úroveň bezpečnosti.
Dopad na lokální obyvatele
V okolí velkých datových center dochází například u Dublinu nebo v Severní Virginii ke konfliktům s místními obyvateli. Jedním z hlavních problémů je hluk.
Obří ventilátory a chladicí věže generují nízkofrekvenční hučení, které se může šířit i několik kilometrů. Lidé žijící poblíž center si proto stěžují na nespavost a celkový pokles kvality života.
Zdroje: seznamzpravy.cz, forbes.cz, idnes.cz, novinky.cz