Az adatközpontok környezeti vitáiban eddig elsősorban az energia- és vízfogyasztás dominált, de az elmúlt hónapokban egyre nagyobb figyelmet kap a működésük közvetlen hőhatása is. Több terepi mérés és műholdas elemzés azt mutatja, hogy a szerverfarmok közelében a levegő és a felszín lokálisan érezhetően melegebb lehet.
Mérések Phoenix környékén
David Sailor és az Arizona State University kutatói idén tavasszal négy Phoenix környéki adatközpontnál autókra szerelt, 0,1 °C pontosságú szenzorokkal végeztek levegőhőmérséklet-méréseket. A kutatók a létesítmények szél felőli és szél alatti oldalát hasonlították össze, és májusban publikált eredményük szerint a szél alatti területeken átlagosan 0,7–0,9 °C-kal volt melegebb, a legnagyobb különbség pedig 2,2 °C-ot ért el. Egyes esetekben a hőtöbblet még 500 méterre is kimutatható maradt az adatközpont határától.
Példaként a Chandlerben működő CyrusOne-komplexumnál 2025. június 18-án a vizsgált napon 42,7 °C-ot mértek a szél felőli oldalon, míg a mögötte fekvő lakóterületen 43,5 °C-ot, azaz 0,8 °C eltérés maradt fenn körülbelül fél kilométeren át.
Mekkora energia és hő szabadul fel?
Az NTT PH1 adatközpont informatikai berendezései legfeljebb 36 megawatt (MW) teljesítményt igényelnek. A létesítmény PUE-mutatója körülbelül 1,3, vagyis minden 1 MW informatikai fogyasztáshoz további 0,3 MW épületüzemeltetési fogyasztás járul; ez a teljes villamos teljesítményigényt nagyjából 47 MW-ra növeli. A fogyasztott elektromos energia gyakorlatilag teljes egészében hővé alakul, amelyet a hűtőrendszer a környezetbe juttat.
A Chandlerben található, nyolc épületből álló CyrusOne-kampusz 169 MW informatikai kapacitása összesen mintegy 220 MW villamosigényt jelenthet, ami energetikai szemmel több mint 180 ezer tipikus amerikai háztartás együttes fogyasztásával vethető össze, és egy 34 hektáros területről ad le hőt.
Négyzetméterre vetítve is látványosak a számok: Phoenix teljes területén az emberi tevékenységből származó átlagos nyári hőfluxus körülbelül 13 W/m², ipari negyedek csúcsa nagyjából 50 W/m². Egy 36 MW-os adatközpont ezzel szemben tető- vagy talajszinten 2800–6200 W/m² körüli hőleadással járhat — ez a nyári déli napsugárzás csúcsterhelésének többszöröse.
Hűtési módok és közvetlen levegőhatás
Számos phoenixi létesítménynél levegős (air-cooled) hűtést alkalmaznak, ami azt jelenti, hogy a szerverek által termelt hő közvetlenül a környező levegőbe kerül. A kondenzátorokból kifújt levegő 8–14 °C-kal lehet melegebb a környezeténél, szélsőséges nyári körülmények között pedig meghaladhatja az 50 °C-ot. Ennek a közvetlen levegőbe vezetett hulladékhőnek a hatása a mérési eredmények szerint egyértelműen követhető a szélirány mentén.
Műholdas elemzés és a "data heat island" jelenség
Andrea Marinoni (Cambridge-i Egyetem) és nemzetközi kutatócsoportja egy 2004–2024 közötti műholdas felszínhőmérsékleti adatokat elemző vizsgálatot végzett, és arra jutott, hogy adatközpontok üzembe helyezése után a környező földfelszín hőmérséklete átlagosan körülbelül 2 °C-kal nőtt. A szerzők ezt a jelenséget "data heat island effect" néven említik, és becslésük szerint világszerte több mint 340 millió ember élhet olyan térségben, ahol ez a hatás érzékelhető.
Fontos azonban megkülönböztetni a felszínhőmérsékletet a levegő hőmérsékletétől: a műholdas adatokban szereplő emelkedést befolyásolják a felszín anyagai (aszfalt, tetők, növényzet hiánya), ezért a phoenixi terepi mérések kiegészítik és megerősítik a levegőhőmérsékleti hatásra vonatkozó következtetéseket.
Nem hoznak létre hőkupolát, de "rosszkor" súlyosbíthatják a helyzetet
A hőkupola meteorológiai értelemben nagy, több száz vagy ezer kilométeres kiterjedésű, tartós magasnyomású rendszer; a jelenlegi tudományos ismeretek szerint nincs bizonyíték arra, hogy egy-egy adatközpont vagy szerverfarm képes lenne önállóan hőkupolát létrehozni vagy fenntartani. Ugyanakkor modellezések és helyi vizsgálatok azt mutatják, hogy gyenge szél és sekélyebb légköri határréteg esetén a helyben kibocsátott hulladékhő kevésbé tud eloszlani, így a helyi hőmérsékleti eltérés jelentősebb lehet.
Egy májusban a Geophysical Research Lettersben közölt modellezés, valamint egy júniusi dhakai tanulmány is arra hívja fel a figyelmet, hogy éjszaka — amikor a városok által elraktározott hőt adják vissza a felszínek — a szinergikus többlet sokkal erősebb lehet: a dhakai vizsgálatban nappal 0,07 °C, éjszaka viszont 1,28 °C többletet találtak az interakció eredményeként.
Ennek gyakorlati következménye egyszerű: ha egy adatközpont több tíz megawattnyi hőt juttat a környezetbe éppen akkor, amikor a város már eleve forró, szélcsendes és éjszakai lehűlésre képtelen, akkor ez a hulladékhő következményes hatásait tovább erősítheti.
Áram-, víz- és kibocsátási kockázatok
A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) becslése szerint a világ adatközpontjai 2025-ben mintegy 485 TWh villamosenergiát fogyasztottak, és ez 2030-ra megközelítőleg 950 TWh-ra nőhet — ez a globális villamosenergia-felhasználás körülbelül 3%-a lenne. Az adatközpontok fogyasztása 2024 és 2030 között évente körülbelül 15%-kal növekedhet, míg az AI-hoz kapcsolódó gyorsított szerverek energiaigénye évi mintegy 30%-kal bővülhet. A növekmény közel fele az AI-szerverekből, körülbelül ötöde pedig a hűtésből és egyéb infrastruktúrából származhat.
A többletenergia előállítása pedig gyakran jár szén-dioxid-kibocsátással: az IEA szerint 2030 körül az adatközpontok ellátásához kapcsolódó CO2-kibocsátás elérheti a mintegy 320 millió tonnát. Bár az IEA azt jelzi, hogy 2030-ig a növekmény közel fele fedezhető megújuló forrásokkal, a gáz és a szén együtt több mint 40%-ot adhat.
Európai szinten az Európai Bizottság célja az adatközpont-kapacitás jelentős bővítése az elkövetkező 5–7 évben. Egy júniusi energiarendszer-modellezés szerint az AI-adatközpontok 2050-re 73–723 TWh-val növelhetik Európa éves áramigényét, és egyes forgatókönyvek akár 226 GW új termelőkapacitást igényelhetnek; a szerzők 2030 és 2050 között 67–181 millió tonna kumulált többletgáz-kibocsátást becsülnek.
A vízfelhasználás is komoly probléma: Zohar Barnett-Itzhaki (Ruppin Academic Center) Water Research-ben közölt felmérése szerint az AI-hoz kapcsolódó globális vízlábnyom 2027-re 4,2–6,6 milliárd m³/év lehet, miközben a 2022 után épült adatközpontok körülbelül kétharmada vízstressz által érintett térségekbe került.
Lehetséges hasznosítás és korlátai
A hulladékhő részben hasznosítható: egy idén májusi kutatás 4 775 adatközpont és 57 547 szennyvíztisztító üzem összehangolását vizsgálta 98 országban, és azt jelezte, hogy az infrastruktúrák összekapcsolása évente körülbelül 1,3 milliárd m³ édesvizet, 84 millió tonna CO2-nek megfelelő kibocsátást és akár 95 milliárd dollárt spórolhatna meg. Télen a meleg víz helyi távfűtési hasznosítása különösen ígéretes lehet; nyáron viszont ugyanaz az energia problémás lehet, ha a város már amúgy is nagyon forró és nem hűl éjszaka.
Miért számít ez a városok és tervezők számára?
A lényeg nem csupán az, hogy az adatközpontok önmagukban „felmelegítik-e a bolygót”, hanem az, hogy a felhasznált energia hol és mikor válik hővé, és kik élnek a közvetlen környezetükben. A hulladékhő lokális koncentrációja különösen rossz hatású lehet a hőhullámos, szélcsendes időszakokban, és növeli a városi hőségkockázatokat, az energia- és vízigény pedig további ökológiai terheket ró a rendszerre.
A kutatások rávilágítanak arra, hogy a döntéshozóknak és várostervezőknek, valamint az adatközpont-üzemeltetőknek már most érdemes figyelembe venniük a helyi hőhatásokat, a hűtési technológiák megválasztását, az együttműködési lehetőségeket (például hőhasznosítás, ipari szimbiózis) és az energiaforrások kibocsátási profilját.
