Datacenters hebben een dorstprobleem. De grote serverhallen die ChatGPT en andere AI-diensten draaiende houden, produceren enorme hoeveelheden warmte, en die warmte moet ergens heen. Traditioneel gebeurt dat met verdampingskoeling: water wordt over koeltorens gesproeid en verdampt, waarbij het warmte meeneemt de lucht in. Effectief, maar het kost letterlijk water dat de lucht in verdwijnt. Chipmaker Nvidia presenteert nu een datacenterontwerp dat dat verbruik bijna tot nul wil terugbrengen. De truc: niet kouder koelen, maar juist veel warmer.

Waarom datacenters zoveel water gebruiken

Koeling is geen bijzaak. Volgens Nvidia gaat tot 40 procent van het stroomverbruik van een datacenter op aan het koel houden van de apparatuur. Veel hallen gebruiken koeltorens waarin water verdampt om warmte af te voeren. Dat verdampte water is weg en moet worden aangevuld. Nvidia rekent voor dat een conventioneel systeem met koeltorens ongeveer 2,6 miljoen gallon (zo'n 9,8 miljoen liter) water per megawatt per jaar verbruikt.

De schaal van AI maakt dat urgent. De Verenigde Naties waarschuwde dat het AI-gerelateerde waterverbruik tegen het einde van het decennium kan oplopen tot de jaarlijkse behoefte van honderden miljoenen mensen, schrijft Fortune.

Het idee: koel met warm water

Nvidia's nieuwe Rubin-generatie is naar eigen zeggen het eerste platform dat volledig op vloeistofkoeling draait. In plaats van lucht en ventilatoren stroomt er een koelvloeistof — 75 procent water en 25 procent propyleenglycol — in een gesloten kringloop langs de chips. Het bijzondere is de temperatuur: de vloeistof komt de serverrack binnen op maar liefst 45 graden Celsius, waar de industriestandaard rond de 30 graden ligt. De vloeistof verlaat de chip rond de 55 graden. Ter vergelijking: een hot tub zit op zo'n 38 tot 40 graden.

Dat klinkt contra-intuïtief, maar het is de kern van het idee. Hoe warmer de koelvloeistof mag worden, hoe makkelijker je die warmte kwijtraakt aan de buitenlucht — zonder energieslurpende mechanische koelmachines (chillers). In veel klimaten kan een zogeheten 'dry cooler' de warmte dan gewoon aan de lucht afstaan, vergelijkbaar met de radiator van een auto, zonder dat er water verdampt.

In gunstige klimaten kan het verbruik daardoor volgens Nvidia van die 2,6 miljoen gallon naar bijna nul gaan. Een hyperscale-faciliteit van 50 megawatt zou daarmee jaarlijks miljoenen dollars aan koel- en watergerelateerde kosten kunnen besparen.

Kanttekeningen: nul is wel erg optimistisch

Onafhankelijke experts noemen de richting verstandig, maar de belofte van 'nul water' te mooi. "Het is superbelangrijk om die temperatuur omhoog te duwen, want in veel gevallen kun je dan koelen zonder de airco aan te zetten", zegt informaticahoogleraar Andrew Chien (Universiteit van Chicago) tegen Fortune. Maar hij waarschuwt: "Nul waterverbruik is onrealistisch." Vloeistofkoeling vermindert de waterbehoefte fors, maar de systemen zijn duur, en op de heetste dagen kan extra koeling alsnog nodig zijn.

De warmte moet bovendien nog steeds ergens heen. Met Rubin verdwijnt misschien de chiller, maar niet de noodzaak om warmte te lozen — en of een datacenter het hele jaar door waterloos kan draaien, hangt sterk af van het lokale klimaat.

Waarom dit voor Nederland telt

In Nederland woedt al jaren een debat over datacenters, en water staat daarin centraal. Volgens het Drinkwaterplatform gebruiken Nederlandse datacenters samen bijna een miljoen kubieke meter drinkwater per jaar, zo'n 0,088 procent van het totale drinkwaterverbruik. Klein op papier, maar het gevoeligheidspunt is timing: juist tijdens droogte, als water schaars is, ligt het gebruik door datacenters extra gevoelig.

Die spanning werd eerder zichtbaar rond de geplande Meta-hyperscale in Zeewolde, die uiteindelijk werd stopgezet, en rond datacenters die in droge zomers meer drinkwater bleken te gebruiken dan geraamd. Tegen die achtergrond is een ontwerp dat verdampingskoeling overbodig kan maken meer dan een technisch detail. Maar of de praktijk de belofte haalt, zal — net als de experts zeggen — afhangen van het klimaat, de kosten en de heetste dag van het jaar.