ملخص: تناقش هذه المقالة التحدي المتزايد المتمثل في توسّع البنية التحتية الرقمية للذكاء الاصطناعي وما يرافقه من ضغط كبير على موارد الطاقة والمياه، مؤكدة أن هذا التحول لا يمثل عبئاً فقط بل فرصة لإعادة تصميم مراكز البيانات بطريقة أكثر استدامة ومرونة. وتعرض المقالة حلولاً عملية تشمل استعادة الحرارة المهدرة، وتوليد الطاقة في الموقع، وإعادة استخدام المياه، واعتماد التقنيات الدائرية والتبريد المتقدم، إلى جانب توظيف الذكاء الاصطناعي نفسه لتعزيز كفاءة قطاعات المياه والطاقة، بما يضمن نمواً تقنياً يحترم حدود الكوكب ويخدم المجتمعات على المدى الطويل.
- بحلول عام 2030، يُتوقَّع أن يتضاعف استهلاك مراكز البيانات من الكهرباء أكثر من مرة، وأن يرتفع استخدام المياه بنسبة 50%.
- تمثل هذه الدورة الفائقة للذكاء الاصطناعي فرصة وتحدياً في آن واحد؛ فهي تضغط بشدة على موارد الطاقة والمياه، لكنها تفتح في الوقت نفسه باباً حاسماً لتحديث البنية التحتية المجتمعية.
- إن الاستثمار في حلول مثل استعادة الحرارة المهدرة، وتوليد الطاقة في الموقع، وإعادة استخدام المياه يحقق فوائد تتجاوز بكثير الزيادة الهامشية في النفقات الرأسمالية.
في كل مرة تطرح فيها سؤالاً على نظام ذكاء اصطناعي، يسحب مركز بيانات ما الكهرباء والمياه اللازمة لحساب الإجابة. ومع اندماج الذكاء الاصطناعي في تفاصيل الحياة اليومية من تشخيصات الرعاية الصحية إلى التخطيط المالي والعمل الإبداعي، يواجه المجتمع العالمي تحدياً مزدوجاً: تلبية الطلب المتزايد على الطاقة والمياه مع حماية موارد العالم الثمينة.
تُعد مراكز البيانات القلب النابض للذكاء الاصطناعي، إذ تستهلك ما يصل إلى 1.5% من الكهرباء العالمية وكميات هائلة من المياه للتبريد. ووفقاً لوكالة الطاقة الدولية، من المتوقع أن يتضاعف الطلب العالمي على الكهرباء من مراكز البيانات خلال السنوات الخمس المقبلة، مدفوعاً إلى حد كبير بالذكاء الاصطناعي.
ويعكس استخدام المياه الصورة نفسها؛ فقد استهلكت مراكز البيانات في الولايات المتحدة 17.4 مليار غالون من المياه للتبريد في عام 2023، ومن المتوقع أن يتضاعف هذا الرقم أربع مرات بحلول عام 2028.
موازنة نمو مراكز البيانات مع مرونة الكوكب
يعاني 2.1 مليار شخص حول العالم من شح المياه، ما يجعل تطوير الذكاء الاصطناعي بوعيٍ بالموارد وإعادة استخدام المياه ضرورة بيئية واجتماعية واقتصادية في آن واحد.
ولتعظيم قيمة الاستثمارات في البنية التحتية الرقمية، ومعالجة شواغل المجتمعات المحيطة بهذه المشاريع، نرى خمس أولويات أساسية:
1. البدء باستعادة الحرارة المهدرة
بفترات استرداد سريعة قد تقل عن عامين للمنشآت التي تتجاوز قدرتها 7 ميغاواط، تُعد استعادة الحرارة المهدرة من أكثر الخيارات جدوىً مالياً. ولها تطبيقات متعددة عبر المجتمعات والقطاعات الصناعية، وقد تبنّى القطاع هذا التوجه على نطاق واسع.
2. تأمين توليد طاقة وأنظمة مياه مستقلة
ينبغي لمراكز البيانات تقليل اعتمادها على شبكات الكهرباء المُجهدة وإمدادات المياه البلدية. يضمن التوليد المتجدد في الموقع، إلى جانب التخزين والطاقة المصغرة، مرونة التشغيل والتحكم في التكاليف. وبالمثل، يمكن لأنظمة المعالجة المتقدمة وإعادة استخدام المياه، مثل المفاعلات الحيوية الغشائية وأنظمة التبريد ذات الدائرة المغلقة، خفض سحب المياه العذبة بما يصل إلى 70%، مع حماية العمليات في المناطق الشحيحة بالمياه.
3. تبنّي الدائرية في المعدات والأنظمة
يجب أن تمتد مبادئ التصميم الدائري إلى ما هو أبعد من مواد البناء لتشمل أجهزة تقنية المعلومات وبنية التبريد. يتيح تتبع دورة حياة المضخات والمبادلات الحرارية ومكونات الخوادم إعادة التأهيل وإعادة التدوير، ما يقلل الانبعاثات الكامنة ويخفف مخاطر سلاسل التوريد. ويمكن لمشغلي مراكز البيانات الكبرى قيادة هذا التحول عبر إنشاء نظم مغلقة للمعادن النادرة والمكونات الحرجة.
4. الابتكار في تقنيات التبريد المتقدمة
يمثل التبريد نحو 20% من التكاليف الرأسمالية و50% من التكاليف التشغيلية لمراكز البيانات. فالتبريد الهوائي يستهلك كهرباء أكثر، بينما تقلل الأنظمة المعتمدة على الماء استهلاك الطاقة لكنها تستخدم ماءً أكثر. ويمكن للتبريد السائل المباشر للشرائح خفض استهلاك الطاقة بنسبة 25 إلى 30% مقارنة بالأساليب التقليدية، كما تضيف تصاميم الضخ الموزعة كفاءة إضافية. ويتعين على كل موقع اعتماد مزيج من تقنيات التبريد يلائم احتياجاته الخاصة مع تزايد كثافات الرفوف بوتيرة متسارعة.
5. تمكين قطاع المياه من التحسين وبناء المرونة
إلى جانب خدمة أعباء عمل الذكاء الاصطناعي الاستهلاكية، ينبغي النظر إلى مراكز البيانات كأداة قوية لمعالجة تحديات البنية التحتية الواقعية. يمكن للتوائم الرقمية المدعومة بالذكاء الاصطناعي تحسين أداء الشبكات، وإدارة التدفقات بذكاء، واكتشاف التسربات، ومنع الفيضانات، ما يقلل فاقد المياه بنسبة تصل إلى 25% ويُحسّن كفاءة الطاقة في الأنظمة البلدية. هذا ليس عملاً خيرياً، بل استثمار استراتيجي يعزز مرونة المجتمعات ويخفض المخاطر على المدى الطويل.
أمثلة من دول الشمال الأوروبي
تتعاون القطاعات العامة والخاصة حول العالم لتقليل استهلاك الموارد في مراكز البيانات، وتبرز نتائج مشجعة. ففي فنلندا، تُطبَّق استعادة الحرارة على نطاق واسع، حيث ستزوّد مراكز بيانات جديدة في منطقة هلسنكي ما يصل إلى 40% من احتياجات التدفئة المركزية في عدة مدن، بما يكفي لتدفئة عشرات الآلاف من المنازل وخفض الانبعاثات. وفي الدنمارك، يوجّه مجمع لمراكز البيانات حرارة مستعادة سنوياً إلى شبكات التدفئة البلدية، دافئاً آلاف المنازل، ويعمل بالكامل على طاقة متجددة مع الإسهام في أهداف إزالة الكربون المحلية.
مسؤولية مشتركة
إن بناء بنية تحتية مرنة للذكاء الاصطناعي تكون شريكاً للمجتمع المحلي يتطلب تعاوناً عابراً للقطاعات. فعندما تتشارك مراكز البيانات والمرافق في تصميم شبكات حرارية، وتبادل بيانات تخطيط الشبكات، وتطوير هياكل تعرفة مرنة، تتحقق مكاسب للطرفين. كما نحتاج إلى أطر تنظيمية وطنية تُحفّز وتُبسّط إجراءات الترخيص الخاصة بإعادة استخدام الحرارة وأنظمة المياه.
ومع مواجهة مليارات البشر لضغوط مائية، فإن الإدارة المسؤولة للموارد المائية في البنية التحتية الرقمية ليست قضية بيئية فحسب، بل ضرورة للعدالة الاجتماعية والاستقرار الاقتصادي.
الطريق إلى الأمام
يُكتب مستقبل بنية الذكاء الاصطناعي اليوم، ونحن عند لحظة حاسمة. معظم التقنيات المطلوبة متاحة بالفعل، والجدوى الاقتصادية مثبتة. ما نحتاجه الآن هو تعاون وتنسيق أكبر لاستثمار الإمكانات الهائلة للذكاء الاصطناعي، مع حماية موارد العالم الأثمن.
لقد شدّد المنتدى الاقتصادي العالمي طويلاً على أن التقنيات التحولية تنجح عندما تخدم مصالح المجتمع على نطاق واسع. ومع جمع قادة التكنولوجيا والحكومات والمجتمع المدني، يجب أن تكون مواءمة بنية الذكاء الاصطناعي مع حدود الموارد محوراً أساسياً للنقاش، بما يعزز الابتكار المسؤول، ويحد من المخاطر الاستثمارية، ويُحدث تحولاً إيجابياً في المجتمعات.
واليوم، تعني «الطريقة الأفضل» أن تتطور بنية الذكاء الاصطناعي ضمن حدود الكوكب، لتقديم حلول تحويلية ومسؤولة في آن واحد.
