現在進行中のデータセンター容量の大規模な拡張により、これらの施設の運用に必要な水量が注目を集めている。Rystad Energyの試算では、節水対策を講じなければ、データセンターによる世界の水消費量は2030年までに年間6,440億リットルに達する可能性がある。一方、積極的な緩和策により、需要は3,880億リットルまで削減できる。これらの数値は、AI(人工知能)の日常への普及拡大を主な要因とするデータセンター容量の拡大に伴う、最悪シナリオと最良シナリオを示している。問題は水だけにとどまらない。データセンターはすでに急成長する重要な電力消費者であり、国際エネルギー機関(IEA)は2024年の世界の電力使用量の約1.5%を占めたと推定している。そのため、同セクターの物理的フットプリントは複数の面で注視されている。

Rystad Energyのデータセンター・水素リサーチ グローバルヘッドであるMinh Khoi Le氏によると、データセンターの水への影響を予測するのは決して容易ではない。消費量は冷却技術、気候、そして取水量を測るのか実際に消費された水量を測るのかによって大きく異なるためだ。Rystad Energyの推計では、データセンターは2025年に冷却用として直接2,220億リットルの水を消費したが、リスク調整済み中央シナリオでは、この数字は2030年までに6,440億リットル弱へと約3倍になる可能性がある。より効率的な経路では中程度のケースで5,430億リットル、積極的な節水シナリオでは3,880億リットルまで下げられる。これらの数値は直接の冷却用水消費のみを対象としており、電力供給に内包された目に見えにくい水のフットプリントがさらなる複雑さを加えている。

技術面での差異

データセンターは主に計算機器が発生する熱を除去するために水を使用するが、消費量は冷却技術と立地によって大きく異なる。AIサーバーははるかに多くの熱を発生させるものの、AIの拡大が必ずしも水消費の比例的な増加を意味するわけではない。ラックレベルの液冷は施設レベルのシステムへの熱負荷を減らし、空冷(ドライクーリング)のより大きな活用を可能にするからだ。NVIDIAのVera Rubinプラットフォーム向けに提案されているような技術は、水使用量の抑制に役立つ可能性がある。ただし、節約効果は気候に大きく依存し、空冷は一般的に寒冷地でより有効である。設計段階での冷却方式の選択が、施設の運用期間中の水使用プロファイルを実質的に固定してしまう点も重要だ。

現場での水消費に加えて有用な指標が水使用効率(WUE)である。これはITエネルギー単位あたりの水使用量を示す業界標準の指標であり、データセンターが使用する電力を生成するために消費される水も考慮できる。一部の冷却技術は現場の水使用を減らす代わりに多くの電力を必要とする。例えば空冷はIT負荷1kWhあたり約2.15リットルの水を節約できるが、0.30~0.74kWhの追加電力を必要とする。間接的な水フットプリントは直接消費と比べて無視できない規模になり得るが、その寄与度は電力供給の水使用強度によって大きく異なる。米国では、データセンターの水消費のうち間接部分が直接消費の2倍を超えることがある。したがって、データセンター全体の水フットプリントは、現場の冷却システムと消費する電力の水使用強度の両方に依存する。

事業者面がさらなる複雑さを加える

ほとんどの地域ではWUE基準に関する一般的な義務がないため、同じ気候帯の中でも事業者間で設計上の選択は大きく異なる。世界を見ると、Amazon Web Services(AWS)は2025年の平均直接サイトWUEとして1kWhあたり0.12リットルを報告し、Metaは2024年に0.19リットル、Microsoftは2025会計年度に0.27リットルを報告した。Digital Realtyは0.59リットル、Equinixは2025年に1kWhあたり0.91リットルを報告している。Googleが開示したデータは実質的にはるかに高い強度を示唆しているが、同社は公式なWUE値を公表していない。

これらの数値は単純な順位として解釈すべきではない。リース施設やコロケーション施設の扱いの違いや、地域別ポートフォリオの差異があるためだ。計算方法にも違いがあり、AWSとMetaはサイトWUEを水消費量ではなくIT容量あたりの取水量として定義している。AWS自身の2025年の地域別数値は、ストックホルムの1kWhあたり0.02リットルからジャカルタの2.85リットルまで幅があり、単一事業者の報告枠組みの中で100倍以上の開きがある。これは地理条件と冷却アーキテクチャがこの指標にどれほど強く影響するかを裏付けている。

AWS、Google、Microsoft、Metaといったハイパースケーラーを含む主要なデータセンター事業者は、水の持続可能な利用に取り組むことを約束している。4社とも2030年までに「ウォーターポジティブ」(消費する以上の水を還元する)になる目標を掲げており、農業などの分野を含め、淡水供給の回復や水効率の改善に向けたプロジェクトに取り組んでいる。ただし、これらの取り組みは立地や流域によって異なり、水ストレスの高い地域に重点が置かれることが多いため、地域の水資源への影響もそれぞれ異なる。

規制は出つつあるが、報告が執行に先行

WUEに関する規制は出はじめているが、多くは性能義務ではなく報告義務にとどまっている。EU委員会はラベル制度と性能基準を導入するデータセンターのエネルギー効率パッケージを計画しており、シンガポールのグリーンデータセンターロードマップは1MWh(メガワット時)あたり2立方メートル未満、すなわち1kWhあたり2リットル未満を目標としている。米国でも規制は整備されつつあるが、州ごとに大きく異なる。例えばテキサス州は最近、データセンターに係る税制優遇、電力、水、冷却の使用に関する監査が完了するまで、新規承認を一時停止した。

水ストレスもデータセンター規制においてますます重要な考慮事類となる。供給制約がすでに大きい地域で水需要が増大する見通しだからである。水ストレスが高いおよび極めて高い地域は、2030年までにデータセンター部門の世界全体の直接水消費量の34%を占めると予測されている。最も水使用強度の低い冷却技術の採用を義務付ければ、これらの地域での消費量を45%削減できるとされ、水ストレス地域における技術基準の潜在的な影響を浮き彫りにしている。世界的に最も露出の高い地域には、インドのジャムナガルとターネ、テキサス州リーブス郡が含まれ、これらの地域では地域の水ストレスに対してデータセンターの水消費量が多くなっている。今後の業界の方向性は、EUの効率パッケージがラベル制度を拘束力のある性能基準に転換するか、シンガポールのWUE上限が他の管轄区域のテンプレートとなるか、AI容量の拡大が続く中で事業者の2030年のウォーターポジティブのコミットメントが達成されるかといった節目で明らかになるだろう。

Rystad Energyによる