Benarkah Teknologi AI Menguras Ketersediaan Air Dunia?
- Ekonomi AI global mengonsumsi air dalam jumlah besar, mencapai 23 km³ dan diprediksi melonjak hingga 54 km³ pada 2050 karena kebutuhan produksi cip dan pusat data.
- Pabrik semikonduktor memerlukan air ultramurni empat kali lipat dari air tawar biasa, sementara banyak fasilitas berdiri di wilayah bertekanan air tinggi yang memperparah risiko kekeringan.
- Pusat data AI memakai sistem pendingin berbasis air minum untuk menjaga suhu server, namun beberapa perusahaan mulai beralih ke teknologi liquid cooling dan pemanfaatan air limbah kota.
Semua rantai nilai ekonomi kecerdasan buatan (AI) membutuhkan pasokan air sangat banyak. Pusat data berskala hyperscale mewakili konsumen air paling nyata dengan tingkat penggunaan hingga 171 juta liter tiap tahun. Proses pembuatan cip semikonduktor dan pembangkitan listrik bahkan menghabiskan kuantitas air jauh lebih besar.
Ekonomi AI dibentuk dengan tingkat permintaan air yang terus meningkat. Menurut The World Economic Forum, ekonomi AI menghabiskan sekitar 23 kilometer kubik air. Penelitian terbaru memprediksi lonjakan konsumsi air hingga lebih dari 54 kilometer kubik menjelang 2050.
1. Pabrik semikonduktor memerlukan air ultramurni untuk memproduksi cip AI, di mana 1 liter air ultramurni membutuhkan 4 liter air tawar
Perusahaan semikonduktor menghadapi tantangan pasokan air. Alasannya, proses produksi cip AI membutuhkan air ultramurni secara mutlak. Pabrik menghabiskan 4 liter air tawar untuk menghasilkan 1 liter air ultramurni.
Perusahaan teknologi membangun hampir sepertiga fasilitas pabrik di wilayah dengan tingkat tekanan air tinggi. Sementara, industri semikonduktor terus meningkatkan kompleksitas cip. Oleh karena itu, sektor ini akan melonjakkan permintaan air hingga lebih dari 600 persen menjelang 2050.
Perkiraan lonjakan konsumsi air oleh AI belum memperhitungkan penggunaan material boros air. Pekerja pabrik selalu memproses bahan baku tambahan, seperti litium dan tembaga, untuk keperluan manufaktur. Dengan demikian, ekonomi AI menciptakan permintaan air di lokasi dengan ketersediaan sumber daya terbatas.
2. Server yang digunakan untuk pelatihan dan inferensi AI menghasilkan panas sangat tinggi sehingga memerlukan pendingin
Server komputer untuk pelatihan dan inferensi AI menghasilkan panas sangat tinggi saat beroperasi. Operator pusat data membutuhkan sistem pendinginan efisien untuk menjaga suhu operasional secara optimal. Fasilitas komputasi itu menggunakan metode evaporative cooling untuk memindahkan panas mesin ke udara bebas.
Proses evaporative cooling menghilangkan sekitar 80 persen air melalui penguapan. Infrastruktur itu memerlukan pasokan air tawar baru secara konstan untuk proses pengisian ulang. Oleh karena itu, perusahaan teknologi memanfaatkan air layak minum untuk mencegah penyumbatan pipa dan komponen penukar panas.
Permintaan air tawar sangat menurunkan tingkat cadangan air di wilayah sekitar. Penurunan volume air itu mengancam kehidupan ikan dan ekosistem akuatik. Dengan demikian, operator pusat data mulai menerapkan teknologi liquid cooling untuk langkah penghematan sumber daya air.
3. Pusat data menggunakan air dingin untuk menyerap panas peralatan komputasi dengan 1 kilowatt jam energi membutuhkan 2 liter air
Fasilitas pusat data menggunakan chilled water untuk menyerap suhu panas dari peralatan komputasi. Mesin komputasi itu mengonsumsi energi sebesar 1 kilowatt jam saat beroperasi. Infrastruktur pendinginan itu menghabiskan 2 liter air untuk mengimbangi tiap jumlah konsumsi daya itu.
Banyak orang menyebut teknologi komputasi AI sebagai sistem cloud computing. Akan tetapi, harus diketahui bahwa ada instrumen perangkat keras komputasi. Perusahaan teknologi menempatkan komponen perangkat keras itu di dalam fasilitas bangunan secara permanen.
Operator pusat data membutuhkan pasokan air secara masif untuk mengoperasikan instrumen model AI. Proses fine-tuning AI membebani fasilitas penyediaan air kota secara berkelanjutan. Tingkat konsumsi sumber daya air itu menimbulkan implikasi secara langsung dan tidak langsung bagi tingkat keanekaragaman hayati setempat.
4. Karena air payau atau asin bisa mengkorosi mesin, perusahaan teknologi besar langsung menyedot pasokan air minum
Perusahaan teknologi membutuhkan standar kualitas air tertentu untuk mengoperasikan sistem pendinginan fasilitas komputasi. Kandungan garam dalam air asin berpotensi mengkorosi komponen internal mesin pemroses data di fasilitas itu. Selain itu, sifat korosif air payau juga cepat merusak struktur logam perangkat keras.
Operator pusat data menghindari penggunaan cairan berkualitas rendah untuk menjaga stabilitas infrastruktur. Perusahaan teknologi besar memilih pasokan air bersih berkualitas tinggi demi menjalankan fungsi penyerapan panas mesin. Oleh karena itu, mereka langsung menyedot pasokan air layak minum dari fasilitas jaringan penyedia air di kota.
Beberapa raksasa teknologi mulai mencari sumber air pendingin alternatif. Amazon, Meta, dan Apple memanfaatkan pasokan air limbah kota sebagai cairan penyerap suhu panas mesin. Fasilitas pengolahan air kota memproses limbah cair itu sebelum disalurkan ke komputasi.
Kesimpulannya, penggunaan AI memang menguras ketersediaan sumber daya air. Fasilitas pusat data sangat membebani pasokan air warga di lokasi rawan kekeringan. Akan tetapi, perusahaan teknologi mulai memanfaatkan cairan pendingin khusus untuk mewujudkan operasional ramah lingkungan.
