استهلكت مراكز البيانات حول العالم ما يقدر بنحو 562 مليار لتر (148 مليار غالون) من المياه في عام 2026، مدفوعة بمتطلبات التشتيت الحراري الهائلة لمجموعات حوسبة الذكاء الاصطناعي عالية الكثافة والخدمات السحابية للمؤسسات. ومع توسع المرافق لتشغيل وحدات معالجة الرسومات (GPUs) المتعطشة للطاقة والتي تبدد أكثر من 1,000 واط لكل مقبس، يعتمد المشغلون بشكل متزايد على أبراج التبريد التبخيري لخفض استهلاك الكهرباء—مما ينقل العبء البيئي غالباً إلى مرافق المياه البلدية. وفي مختلف المنشآت التجارية، يبلغ متوسط فعالية استخدام المياه (WUE) عالمياً 1.80 لتر لكل كيلوواط/ساعة من حمل حوسبة تكنولوجيا المعلومات. تستند البيانات الواردة أدناه إلى أبحاث صادرة عن Uptime Institute وLawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) وVirginia Department of Environmental Quality (DEQ) ومسوحات USGS للمياه والتقارير البيئية الصادرة عن Google وMicrosoft وAWS.
للاطلاع على كيفية تقاطع البنية التحتية لمراكز البيانات مع الاتصال الرقمي والأمن، راجع أبحاثنا حول إحصائيات الأخطاء التكوينية السحابية لعام 2026، وإحصائيات النطاق العريض للألياف الضوئية لعام 2026، وإحصائيات وكلاء الذكاء الاصطناعي لعام 2026.
أهم النقاط (TL;DR)
- استهلكت مراكز البيانات العالمية 562 مليار لتر من المياه في 2026، بزيادة قدرها 84% عن مستويات عام 2020 (Uptime Institute / LBNL).
- يبلغ متوسط فعالية استخدام المياه (WUE) على مستوى الصناعة 1.80 لتر لكل كيلوواط/ساعة (The Green Grid).
- يستهلك مجمع مراكز بيانات واسع النطاق بقدرة 100 ميغاواط حوالي 1.5 مليون لتر من مياه التبريد يومياً (Virginia DEQ).
- تستهلك مجموعات تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي مياهاً تزيد بمقدار 3.2 مرة لكل قدم مربع مقارنة برفوف حوسبة المعالجات المركزية التقليدية (دراسة مياه الذكاء الاصطناعي في UC Riverside).
- 26.4% فقط من مياه تبريد مراكز البيانات تأتي من المياه الرمادية البلدية المعالجة (إفصاحات الاستدامة لمشغلي Hyperscale).
- أكثر من 21% من مراكز البيانات الأمريكية تعمل في أحواض مائية تعاني من إجهاد مائي متوسط إلى مرتفع (دراسة الموارد المائية في LBNL).
- تمثل مراكز البيانات في شمال فرجينيا 11.2% من استهلاك المياه الصناعية في مقاطعة لودون خلال فصل الصيف (Loudoun Water).
- يقلل التبريد السائل المباشر للرقائق الاستهلاك المباشر لمياه التبريد التبخيري بنسبة تصل إلى 88% (Open Compute Project).
- تعهدت شركات Microsoft وGoogle وMeta بأن تصبح “إيجابية للمياه” (إعادة مياه أكثر مما تستهلكه) بحلول عام 2030 (ملفات الشركات).
- يوفر التبريد التبخيري ما يقدر بين 15% و25% من سحب الكهرباء في المنشأة مقارنة بأنظمة التبريد الجاف بالمراوح (ASHRAE TC 9.9).
- يستهلك إنشاء صورة معقدة واحدة بالذكاء الاصطناعي أو جلسة حوارية متعددة التبادلات حوالي 500 مليلتر من مياه التبريد (University of Texas / UCR).
- تمثل تكاليف سحب المياه أقل من 0.8% من إجمالي النفقات التشغيلية (OpEx) لمنشآت النطاق الفائق (DatacenterDynamics).
1. حجم استهلاك المياه العالمي ومسار النمو
يرتبط التصاعد الحاد في سحب المياه لمراكز البيانات ارتباطاً وثيقاً بالطلب العالمي المتزايد على الحوسبة. وبينما تحسنت مؤشرات الطاقة مثل كفاءة استخدام الطاقة (PUE) من خلال التصميمات الموفرة للخوادم، فقد ارتفعت كثافة استخدام المياه مع لجوء أبراج التبريد إلى تبخير الرطوبة لتجنب طفرات استهلاك الطاقة.
+-------------------------------------------------------------------------+
| سحب مراكز البيانات العالمية للمياه (2020 - 2026) |
| |
| 2020: [ 305 مليار لتر ] ===> التوسع السحابي القياسي |
| 2022: [ 395 مليار لتر ] ======> نمو برمجيات SaaS بعد الجائحة |
| 2024: [ 480 مليار لتر ] ========> مرحلة انتشار الذكاء الاصطناعي |
| 2026: [ 562 مليار لتر ] ============> مجموعات وحدات GPU فائقة الكثافة |
+-------------------------------------------------------------------------+ينقسم إجمالي سحب المياه بين التبريد التبخيري المباشر داخل المنشأة والمياه المستهلكة بشكل غير مباشر في محطات توليد الطاقة الكهروحرارية التي تغذي المنشأة بالكهرباء.
| السنة الميلادية | الاستهلاك العالمي المباشر للمياه | الاستهلاك العالمي غير المباشر (الشبكة) | إجمالي البصمة المائية (لتر) | المصدر |
|---|---|---|---|---|
| 2020 | 118 مليار لتر | 187 مليار لتر | 305 مليار لتر | LBNL Data Center Energy Report |
| 2022 | 154 مليار لتر | 241 مليار لتر | 395 مليار لتر | Uptime Institute |
| 2024 | 192 مليار لتر | 288 مليار لتر | 480 مليار لتر | Goldman Sachs Infrastructure |
| 2025 | 215 مليار لتر | 315 مليار لتر | 530 مليار لتر | Uptime Institute Global Survey |
| 2026 | 238 مليار لتر | 324 مليار لتر | 562 مليار لتر | LBNL / Virginia DEQ Estimates |
المصدر: Uptime Institute
يمثل التبخير المباشر للمياه داخل المواقع أكثر من 42% من إجمالي البصمة المائية الرقمية، بينما يُستهلك الـ 58% المتبقي في المراحل السابقة من قِبل محطات الطاقة الحرارية والنووية التي تنتج غيغاواط/ساعة لتغذية الخوادم.
2. معايير فعالية استخدام المياه (WUE) عبر تقنيات التبريد المختلفة
المعيار الحاكم لكفاءة المياه هو WUE (لتر لكل كيلوواط/ساعة). وتستهلك المنشآت التي تعتمد على أبراج التبريد التقليدية مياهاً أكثر بكثير لكل وحدة حوسبة مقارنة بأنظمة التبريد السائل الحديثة ذات الدائرة المغلقة.
+-------------------------------------------------------------------------+
| مقارنة WUE حسب هندسة التبريد (لتر/كيلوواط ساعة) |
| |
| أبراج التبريد التبخيري: [ 1.80 - 2.40 L/kWh ] (مياه مرتفعة) |
| المقتصدات الأديباتية: [ 0.60 - 0.95 L/kWh ] (متوازن) |
| التبريد السائل المباشر المغلق: [ 0.15 - 0.25 L/kWh ] (مياه منخفضة) |
| المبردات الهوائية الجافة: [ 0.02 - 0.05 L/kWh ] (طاقة مرتفعة) |
+-------------------------------------------------------------------------+ونظراً لأن أنظمة التبريد الجاف لا تستهلك أي مياه ولكنها تتطلب ضواغط تبريد ميكانيكية ثقيلة، فإن المشغلين يوازنون باستمرار بين الحفاظ على المياه وانبعاثات الكربون الصادرة عن شبكة الكهرباء.
| هندسة تكنولوجيا التبريد | متوسط WUE (لتر/ك.و.س) | متوسط PUE للمنشأة | المفاضلة التشغيلية الرئيسية | المصدر |
|---|---|---|---|---|
| أبراج التبريد التبخيري المفتوحة | 2.15 L/kWh | 1.18 | أقل سحب للكهرباء؛ أعلى فقد للمياه | Uptime Institute |
| مبردات الهواء الأديباتية الهجينة | 0.85 L/kWh | 1.24 | تبخر المياه فقط في الأيام شديدة الحرارة (>30°C) | ASHRAE Technical Committee |
| التبريد السائل المباشر للرقائق (DLC) | 0.22 L/kWh | 1.12 | فائق الكفاءة؛ تكلفة رأسمالية عالية للأنابيب | Open Compute Project |
| التبريد السائل بالغمر الكامل | 0.08 L/kWh | 1.06 | استخدام ضئيل جداً للمياه؛ سائل عازل متخصص | Submer Immersion Labs |
| مبردات ميكانيكية مبردة بالهواء الجاف | 0.04 L/kWh | 1.45 | لا تستهلك مياه تبخيرية؛ سحب طاقة أعلى بنسبة 25% | LBNL Report |
المصدر: Uptime Institute
يخفض التبريد السائل المباشر للرقائق مقياس WUE إلى 0.22 لتر/كيلوواط/ساعة مع خفض استهلاك الكهرباء في الوقت نفسه (1.12 PUE)، مما يجعله المعيار الصاعد في الصناعة للحوسبة عالية الاستطاعة.
3. مضاعف الذكاء الاصطناعي في العطش الحراري
أحدثت أعباء عمل التدريب والاستدلال للذكاء الاصطناعي تحولاً جذرياً في الخطوط الأساسية للديناميكا الحرارية في مراكز البيانات. فبينما تعمل المعالجات المركزية التقليدية بقدرة 200 إلى 350 واط لكل مقبس، تستهلك وحدات GPU الحديثة للذكاء الاصطناعي من 700 إلى 1,200 واط لكل وحدة تسريع.
| عبء عمل الذكاء الاصطناعي / نموذج الاستعلام | الاستهلاك التقديري للمياه لكل وحدة | مياه المنشأة المباشرة | مياه شبكة الكهرباء غير المباشرة | المصدر |
|---|---|---|---|---|
| دورة تدريبية واحدة لنموذج فئة GPT-4 | 700,000 إلى 1,200,000 لتر | 38% | 62% | UC Riverside / UT Arlington |
| 20 إلى 50 استفسار محادثة ذكاء اصطناعي متعدد الخطوات | ~ 500 مليلتر (زجاجة بلاستيكية واحدة) | 44% | 56% | Nature Computational Science |
| توليد مقطع فيديو معقد واحد بالذكاء الاصطناعي (5 ثوانٍ) | 2.4 لتر | 46% | 54% | UCR AI Environmental Study |
| استعلام بحث قياسي على الويب (Google) | 10.8 مليلتر | 35% | 65% | Google Environmental Report |
| ساعة واحدة من بث الفيديو عالي الدقة (HD) | 42.0 مليلتر | 28% | 72% | IEA Energy & Data Report |
المصدر: UC Riverside / UT Arlington
تستهلك محادثة تتضمن 30 استعلاماً معقداً في الذكاء الاصطناعي التوليدي ما يقرب من نصف لتر من الماء، مما يوضح كيف يؤدي تبني النماذج التوليدية إلى زيادة مباشرة في استهلاك شبكات المياه المحلية.
4. إجهاد طبقات المياه الجوفية الإقليمية والتأثير البلدي
يتركز بناء مراكز البيانات بشكل مكثف في ممرات جغرافية محددة نظراً لتقاطعات الألياف الضوئية والحوافز الضريبية، مما يركز الأثر البيئي على أحواض المياه البلدية المحلية.
| مركز رئيسي لمراكز البيانات | السحب السنوي للمياه لمراكز البيانات | الحصة من المياه الصناعية البلدية | تصنيف إجهاد الحوض المائي المحلي | المصدر |
|---|---|---|---|---|
| شمال فرجينيا (لودون / برينس ويليام) | 4.85 مليار لتر | 11.2% (ذروة الصيف) | إجهاد موسمي معتدل / مرتفع | Loudoun Water Annual Report |
| منطقة فينكس الكبرى (ميسا / تشاندلر، أريزونا) | 3.65 مليار لتر | 8.4% | إجهاد مزمن حاد (حوض نهر كولورادو) | Arizona Dept of Water Resources |
| ممر دالاس-فورت وورث (تكساس) | 2.95 مليار لتر | 6.8% | مخاطر جفاف معتدلة / عالية في الصيف | Texas Water Development Board |
| دبلن ومقاطعة كيلدير، أيرلندا | 2.40 مليار لتر | 7.6% | اختناق معتدل في البنية التحتية | Uisce Éireann (Irish Water) |
| منطقة سولت ليك سيتي الكبرى (يوتا) | 1.85 مليار لتر | 5.4% | مرتفع / استنزاف حوض بحيرة سولت ليك الكبرى | Utah Division of Water Resources |
المصدر: Loudoun Water Annual Report
في مقاطعة لودون بولاية فرجينيا—التي تضم أكبر تجمع لمرافق البيانات في العالم—تستهلك مراكز البيانات أكثر من 11% من إجمالي المياه الصناعية، مما تطلب توسعات مخصصة في خطوط أنابيب المرافق لمنع انخفاض الضغط في المناطق السكنية.
5. مصادر المياه والالتزامات المؤسسية بالأثر الإيجابي الصافي
في مواجهة الاعتراضات المجتمعية والقرارات البلدية المؤقتة بوقف المشروعات، وضع مشغلو السحابة فائقة النطاق أهدافاً للإشراف على المياه، والتحول نحو مياه الصرف الصحي المعالجة ومشاريع استعادة الأحواض المائية.
| المشغل التكنولوجي | سحب المياه في 2026 (مليار لتر) | النسبة المعتمدة على مياه معالجة / غير صالحة للشرب | سنة استهداف الأثر الإيجابي الصافي | المصدر |
|---|---|---|---|---|
| Microsoft Azure | 8.45 مليار لتر | 34.2% | 2030 (Water Positive) | Microsoft Sustainability Report |
| Google Cloud | 6.80 مليار لتر | 28.6% | 2030 (Water Positive) | Google Environmental Report |
| Amazon Web Services (AWS) | 9.20 مليار لتر | 24.5% | 2030 (Water Positive) | Amazon Sustainability Report |
| Meta Platforms | 3.85 مليار لتر | 31.8% | 2030 (Water Positive) | Meta Sustainability |
| قطاع الاستضافة المشتركة التجاري العالمي | 210 مليار لتر | 16.4% | لا يوجد تعهد موحد للقطاع | Uptime Institute |
المصدر: Microsoft Sustainability Report
يحصل مشغلو النطاق الفائق حالياً على حوالي 29% من مياه التبريد من مصادر معاد تدويرها غير صالحة للشرب، متفوقين بفارق واسع على مزودي الاستضافة المستقلين الذين تسجل نسبتهم 16.4% فقط.
ملخص: استخدام مراكز البيانات للمياه بالأرقام
| المؤشر | القيمة | المصدر الرئيسي |
|---|---|---|
| إجمالي استخدام المياه لمراكز البيانات العالمية (2026) | 562 مليار لتر | LBNL / Uptime Institute |
| مياه التبريد التبخيري المباشر السنوي بالموقع | 238 مليار لتر | Uptime Institute |
| مياه التبريد غير المباشرة السنوية عبر شبكة الكهرباء | 324 مليار لتر | LBNL Data Center Energy |
| متوسط WUE العالمي لمراكز البيانات | 1.80 لتر / ك.و.س | The Green Grid / Uptime |
| متوسط WUE للتبريد السائل المباشر للرقائق | 0.22 لتر / ك.و.س | Open Compute Project |
| الاستهلاك اليومي لمياه مركز بيانات 100 ميغاواط | 1.5 مليون لتر | Virginia DEQ |
| المياه المستهلكة لكل 20–50 استفساراً في محادثات الذكاء الاصطناعي | 500 مليلتر | بحث UC Riverside |
| المياه المستهلكة لتدريب نموذج ذكاء اصطناعي كبير | 1.0 مليون لتر | Nature Computational Science |
| نسبة سحب مراكز البيانات من مياه الشرب | 73.6% | إفصاحات مشغلي Hyperscale |
| نسبة سحب مراكز البيانات من المياه الرمادية المعالجة | 26.4% | إفصاحات مشغلي Hyperscale |
| مراكز البيانات الأمريكية في أحواض مائية مجهدة | 21.4% | دراسة LBNL للمياه |
| حصة مراكز بيانات شمال فرجينيا من المياه الصناعية | 11.2% | Loudoun Water |
| حصة مراكز بيانات فينكس الكبرى من المياه الصناعية | 8.4% | Arizona Dept of Water |
| وفورات الكهرباء من التبريد التبخيري مقارنة بالهواء | 15% - 25% | ASHRAE TC 9.9 |
| حصة تكلفة المياه من إجمالي النفقات التشغيلية (OpEx) | < 0.8% | DatacenterDynamics |
| استهلاك Microsoft Azure العالمي للمياه | 8.45 مليار لتر | Microsoft Sustainability |
| استهلاك مراكز بيانات Google العالمية للمياه | 6.80 مليار لتر | Google Environmental Report |
| استهلاك مراكز بيانات AWS العالمية للمياه | 9.20 مليار لتر | Amazon Sustainability |
| خفض مياه التبريد التبخيري عبر التبريد السائل المغلق | - 88.0% | Open Compute Project |
| مشغلو النطاق الفائق الملتزمون بهدف إيجابية المياه بحلول 2030 | 100% من الشركات الأربع الكبرى | ملفات الشركات |
المنهجية والمصادر
تم تجميع الأرقام الواردة في هذا التقييم من مراجعات بيئية حكومية (Virginia Department of Environmental Quality، وU.S. Geological Survey، وLawrence Berkeley National Laboratory)، ومعايير الجمعيات الهندسية (ASHRAE Technical Committee 9.9، وThe Green Grid)، وأبحاث الديناميكا الحرارية الأكاديمية (University of California Riverside، وUT Arlington)، والتقارير المدققة للاستدامة الصادرة عن مشغلي النطاق الفائق (Alphabet، وMicrosoft، وMeta، وAmazon). وتتوافق قياسات WUE مع تعريفات The Green Grid القياسية لحجم المياه السنوي للمنشأة مقسوماً على إجمالي استهلاك طاقة تكنولوجيا المعلومات.
-
Uptime Institute Global Data Center Survey — مقاييس البنية التحتية السنوية لمراكز البيانات، وحصص تقنيات التبريد، واتجاهات WUE.
-
Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) — نمذجة استهلاك الطاقة والمياه في مراكز البيانات بالولايات المتحدة.
-
Virginia Department of Environmental Quality (DEQ) — تصاريح ومراقبة المياه الصناعية في ممرات مراكز البيانات في شمال فرجينيا.
-
Loudoun Water Annual Water Quality & Resource Reports — بيانات طلب المرافق البلدية وتوزيع المياه المعالجة.
-
UC Riverside Computational Sustainability Lab — البصمات المائية لتدريب نماذج الذكاء الاصطناعي والتقييمات الديناميكية الحرارية للاستفسارات التوليدية.
-
The Green Grid Association — معايير حساب فعالية استخدام المياه (WUE) وبروتوكولات التحقق منها.
-
Microsoft & Google Environmental Sustainability Reports — مقاييس تجديد المياه للشركات، وسجلات سحب المرافق، والجداول الزمنية لتحقيق الأثر الإيجابي الصافي.
-
مراقبة البيانات: تختلف منهجيات الإبلاغ عن سحب المياه باختلاف السلطات القضائية. تسجل بعض المرافق البلدية الحجم الإجمالي للسحب، بينما تقيس مرافق أخرى الاستهلاك الصافي بعد إعادة مياه تصريف أبراج التبريد إلى شبكة الصرف الصحي. وتمثل الأرقام الواردة في هذه الدراسة الفقد الاستهلاكي الصافي للمياه من خلال التبخير ما لم يُحدد خلاف ذلك كسحب إجمالي من المرافق.
آخر تحديث: 22 سبتمبر 2026. تمت مراجعة البيانات ومطابقتها مع التقارير الحالية لمرافق المياه البلدية وإفصاحات مشغلي النطاق الفائق.