'Cơn khát' năng lượng của các trung tâm dữ liệu AI giữa sóng nhiệt ở Mỹ

Áp lực bủa vây lưới điện quốc gia

Nước Mỹ đang phải đối mặt với một cuộc đua xây dựng hàng ngàn trung tâm dữ liệu mới nhằm đáp ứng sự phát triển vũ bão của công nghệ AI. Tuy nhiên, các công ty tiện ích, cơ quan quản lý và các nhà hoạch định chính sách ngày càng lo ngại rằng tốc độ xây dựng này đang vượt xa khả năng đáp ứng của cơ sở hạ tầng điện và nước hiện tại.

Hiện tượng “vòm nhiệt” đang bao trùm phần lớn nước Mỹ được xem là một bài kiểm tra khắc nghiệt đối với hệ thống điện quốc gia.

PJM Interconnection – nhà điều hành lưới điện lớn nhất nước, quản lý điện cho 13 bang và thủ đô Washington – đã phải yêu cầu Bộ Năng lượng Mỹ có biện pháp yêu cầu các trung tâm dữ liệu chuyển sang sử dụng máy phát điện dự phòng trong vòng 15 phút ngay khi có tín hiệu khẩn cấp. Động thái này nhằm mục đích giải phóng nguồn điện cho các khách hàng dân cư và thương mại trong bối cảnh “vòm nhiệt” xảy ra nghiêm trọng tại Bờ Đông, khi nhiệt độ cảm nhận được dự báo vượt ngưỡng 38,9 độ C tại Washington DC và 37,7 độ C tại New York.

Sự phát triển ồ ạt của các trung tâm dữ liệu AI đang đặt ra áp lực lớn với ngành năng lượng Mỹ. Ảnh minh họa Reuters.

Ông Arif Gasilov, đối tác phụ trách mảng tài nguyên thiên nhiên và môi trường xây dựng tại Gasilov Group, nhận định: "Các đợt nắng nóng đang chứng minh rằng mô hình làm mát và lựa chọn địa điểm hiện tại chỉ được thiết kế cho các điều kiện thời tiết trung bình, nhưng những điều kiện trung bình đó đang dần biến mất mỗi ngày do biến đổi khí hậu".

Cỗ máy "ngốn" năng lượng khổng lồ

Theo Bộ Năng lượng Mỹ, các trung tâm dữ liệu hiện chiếm 4% tổng nhu cầu điện năng của cả nước, và con số này dự kiến sẽ vọt lên mức 9% vào năm 2030.

Một trung tâm dữ liệu quy mô cực lớn thường yêu cầu từ 100 đến 300 megawatt điện – đủ để cung cấp năng lượng cho khoảng 300.000 hộ gia đình Mỹ. Tính tổng cộng, các trung tâm dữ liệu tại Mỹ tiêu thụ khoảng 176 terawatt-giờ điện mỗi năm, tương đương lượng điện dùng cho 40 triệu người (gần bằng dân số của bang California hoặc toàn bộ quốc gia Canada).

Trong điều kiện nhiệt độ bình thường, chỉ riêng hệ thống làm mát của các cơ sở này đã tiêu tốn tới 40% lượng điện sử dụng. Khi nhiệt độ tăng cao, mức tiêu thụ này càng trở nên khủng khiếp. Đáng lo ngại hơn, bản thân các trung tâm dữ liệu cũng đang góp phần làm tăng nhiệt độ xung quanh thông qua hiệu ứng "đảo nhiệt". Một nghiên cứu từ Đại học Cambridge cho thấy nhiệt độ ở khu vực lân cận trung tâm dữ liệu có thể tăng trung bình 2 độ C, và thậm chí lên tới 9,2 độ C ở khu vực ngay sát cạnh.

Một trung tâm dữ liệu quy mô cực lớn thường yêu cầu từ 100 đến 300 megawatt điện – đủ để cung cấp năng lượng cho khoảng 300.000 hộ gia đình Mỹ. Hình ảnh được tạo bởi AI. Nguồn thông tin: Al Jazeera.

Hiện tại, Mỹ có khoảng 3.000 trung tâm dữ liệu đang hoạt động. Bang Virginia dẫn đầu với 398 trung tâm đang vận hành và 287 dự án đang được lên kế hoạch, theo sau là Texas và California. Áp lực đã bắt đầu đè nặng lên người dân: tại Hạt Henrico, bang Virginia, giới chức đã phải yêu cầu các trường học hạn chế sử dụng điện. Trước đó, hàng chục ngàn cư dân gần hồ Tahoe (California) cũng bị buộc phải tìm nhà cung cấp điện mới do nhu cầu từ các trung tâm dữ liệu tăng vọt.

Nghịch lý "uống nước" giữa mùa hạn hán

Không chỉ "ngốn" điện, các trung tâm dữ liệu AI còn là những cỗ máy tiêu thụ nước khổng lồ.

Khi nắng nóng đỉnh điểm, nhu cầu nước tăng vọt do các hệ thống phải hoạt động hết công suất để giữ cho máy chủ không bị quá nhiệt. Gần 80% lượng nước sạch dùng để làm mát tại đây sẽ bốc hơi và không thể tái sử dụng.

Đáng chú ý, 2/3 số trung tâm dữ liệu mới được xây dựng hoặc lên kế hoạch từ năm 2022 lại nằm ở những khu vực đang thiếu hụt nước. Một cơ sở dữ liệu AI lớn có thể tiêu thụ tới 5 triệu gallon (khoảng 18,9 triệu lít) nước mỗi ngày – tương đương lượng nước sinh hoạt của một thành phố 50.000 dân. Tại Corpus Christi, bang Texas – nơi đang chật vật với tình trạng hạn hán suốt 5 năm qua – người dân và giới chức địa phương đang vô cùng lo lắng khi có tới 3 trung tâm dữ liệu tọa lạc tại đây, đe dọa trực tiếp đến nguồn nước uống vốn đã cạn kiệt của thành phố.

"Nhiều hệ thống làm mát phụ thuộc vào nước, và chúng lại lấy đi nguồn nước đó vào đúng thời điểm môi trường địa phương khan hiếm nhất. Đây là một vấn đề tuần hoàn nghiêm trọng, không phải chỉ là sự bất tiện theo mùa," ông Alex MacColl, chuyên gia tại Datamove (Anh), nhấn mạnh.

Làn sóng phản đối từ công chúng

Sự đánh đổi về mặt tài nguyên này đang vấp phải sự phản đối gay gắt. Theo một cuộc khảo sát gần đây của Gallup, cứ 10 người Mỹ thì có tới 7 người phản đối việc xây dựng các trung tâm dữ liệu trong cộng đồng của họ. Một nửa trong số đó chỉ đích danh việc tiêu thụ quá mức tài nguyên điện và nước là mối quan ngại hàng đầu.

Làn sóng phản đối cũng đang lan rộng trên chính trường. Tại Texas, Thống đốc Greg Abbott mới đây đã kêu gọi cấm xây dựng các trung tâm dữ liệu ở khu vực nông thôn và yêu cầu các cơ sở này phải tự sản xuất điện cũng như tái sử dụng nước. Trong khi đó, các chính trị gia như Thượng nghị sĩ Bernie Sanders và Hạ nghị sĩ Alexandria Ocasio-Cortez cũng đang thúc đẩy một lệnh cấm tạm thời đối với việc xây dựng các trung tâm dữ liệu mới.

Sức nóng từ cả thời tiết và dư luận đang đặt ngành công nghiệp AI tại Mỹ vào một bài toán hóc búa: Làm thế nào để duy trì vị thế dẫn đầu công nghệ mà không đẩy cơ sở hạ tầng quốc gia và cuộc sống của hàng triệu người dân vào bờ vực khủng hoảng?