مياه الصرف الصحي النفطية في تكساس قد تساعد في تبريد مراكز البيانات وتقليل الطلب على المياه العذبة

يعمل باحثون في جامعة تكساس في أوستن على دراسة ما إذا كانت مياه الصرف الصحي من قطاعي النفط والطاقة قادرة على تلبية احتياجات تبريد مراكز البيانات. ويعتقدون أن تقنيات تحلية المياه الحالية يمكن أن تتيح لمراكز البيانات استخدام المياه المالحة أو الملوثة لتقليل الاعتماد على المياه العذبة. وعلى الرغم من وجود عدة طرق لفصل الملح عن الماء، يشير الباحثون إلى أن تقنية التناضح العكسي تتفوق في كفاءة الطاقة، حيث تستخدم الضغط لدفع الماء عبر غشاء نصف نافذ. غير أن لهذه التقنية عيبًا: فهي لا تستطيع معالجة المياه الأكثر ملوحة من مياه البحر بفعالية. أما تسخين الماء لتحويله إلى بخار ثم تكثيفه مجددًا إلى مياه عذبة، فهو حل آخر قابل للتطبيق، لكن هذه الطريقة تتطلب طاقة أكبر.

وفقًا لبيانات معهد البيئة والطاقة، يمكن أن يصل استهلاك مراكز البيانات الكبيرة إلى خمسة ملايين غالون يوميًا. في حين تتجاوز كمية مياه الصرف الصحي التي تنتجها بعض حقول النفط في تكساس هذا الرقم بألف مرة. ووفقًا لدراسة نُشرت مؤخرًا في دورية "Water Research"، إذا تمكنت مراكز البيانات من تقليل الضغط على الموارد المائية المحلية دون زيادة كبيرة في التكاليف أو الطلب الكلي على الطاقة، فستتحسن كفاءة استخدامها للمياه. وقال أحد قادة الدراسة، الأستاذ في قسم الهندسة الميكانيكية بكلية كوكريل للهندسة في الجامعة، فايباف باهادور: "نحن لا ننتظر تقنيات المستقبل لحل هذه المشكلة".

إمكانات مياه الصرف الصحي في حوض بيرميان

أشار باهادور إلى أنه على الرغم من جدوى طرق التحلية، إلا أنها لا تزال تتطلب تكاليف مقابلة. ومع ذلك، مقارنة بأكثر طرق معالجة المياه استهلاكًا للطاقة، لا تمثل هذه التكاليف سوى جزء صغير من إجمالي استهلاك مراكز البيانات للطاقة.

اقترح باهادور توجيه الانتباه نحو حوض بيرميان. تنتج هذه المنطقة الجيولوجية الواقعة في غرب تكساس، أثناء عمليات استخراج النفط والغاز، حوالي ثمانية مليارات غالون من مياه الصرف الصحي يوميًا. وأشار الباحثون إلى أنه يمكن الاستفادة من هذه المياه بشكل أفضل بدلاً من نقلها إلى أماكن أخرى للمعالجة، لأن ذلك قد ينطوي على مخاطر طويلة الأجل. وقال: "ينتج حوض بيرميان يوميًا ما يعادل 1,200 مسبح أولمبي من المياه، وهذه المياه تُنقل حاليًا لمسافات طويلة وتُحقن تحت الأرض. وهذا يشكل مشكلة من نواحٍ عديدة، بما في ذلك خطر التسبب في نشاط زلزالي".

إلحاح موارد المياه العذبة

أضاف: "إننا أيضًا نفاد الأماكن لدفن هذه المياه، وستظهر هذه المشكلة في وقت مبكر بحلول عام 2030. نحن بحاجة لإيجاد طرق لاستخدام هذه المياه، وتنقيتها لمراكز البيانات يعد حلًا جيدًا".

تكتسب نتائج هذه الدراسة أهمية كبيرة، إذ لا تتجاوز نسبة المياه العذبة على الأرض 4%، ولا يتوفر منها للاستهلاك الآمن للبشر سوى 0.5%. بالإضافة إلى ذلك، وفقًا لتوقعات مختبر لورانس بيركلي الوطني، من المتوقع أن يصل استهلاك مراكز البيانات للمياه إلى حوالي 33 مليار غالون بحلول عام 2028، أي ما يعادل تقريبًا 50,000 مسبح أولمبي. وقد نُشرت هذه الدراسة في دورية "Water Research".

تحديات استدامة مراكز البيانات وموارد المياه

مع استمرار ارتفاع احتياجات مراكز البيانات للمياه، يصبح العثور على مصادر مائية مستدامة أمرًا بالغ الأهمية. توفر مياه الصرف الصحي النفطية في تكساس حلًا محتملًا، قادرًا على تخفيف الضغط عن موارد المياه العذبة. وهذا لا يساعد مراكز البيانات على خفض تكاليف التشغيل فحسب، بل يقلل أيضًا من التأثير البيئي، لا سيما في سياق تزايد شح الموارد المائية. وتظهر الدراسة أن الاستفادة من مياه الصرف الصحي لا ترفع كفاءة استخدام المياه فحسب، بل تقلل أيضًا المخاطر الناجمة عن النقل لمسافات طويلة، وهو أمر حيوي لإدارة الموارد المائية في المستقبل.