Kinh tế thế giới
Đông Nam Á xoay xở làm mát trung tâm dữ liệu
Cuộc chạy đua tìm kiếm giải pháp thay thế và công nghệ làm mát cho các trung tâm dữ liệu tại Đông Nam Á đang diễn ra sôi nổi.
Trên khắp Đông Nam Á, nhiều thành phố đang tìm cách thu hút đầu tư nước ngoài thông qua các trung tâm dữ liệu, nhưng đồng thời phải đối mặt với bài toán nan giải: cơn “khát nước” gần như vô hạn của các cơ sở này.
Nhu cầu nước từ các trung tâm dữ liệu càng gây thêm áp lực cho Johor, Malaysia, nơi vốn đã thường xuyên gặp gián đoạn nguồn cung. Trong kỳ nghỉ lễ Hari Raya năm 2024, hơn 1.000 hộ gia đình tại bang này đã bị ảnh hưởng bởi tình trạng mất nước.
Ô nhiễm sông cũng là một nguyên nhân lớn làm gián đoạn nguồn nước sinh hoạt, theo bà Zayana Zaikariah, nhà nghiên cứu cao cấp tại Viện Nghiên cứu Chiến lược và Quốc tế Malaysia (ISIS). Tháng 11, gần 800.000 người đã bị gián đoạn cấp nước do ô nhiễm sông Johor.
“Những gián đoạn này đặt ra câu hỏi về thứ tự ưu tiên: ai sẽ được cấp nước trước khi nguồn cung bị hạn chế?” bà nhận định; đồng thời nói thêm dù các sự cố này làm dấy lên lo ngại về độ tin cậy của nguồn nước đối với hoạt động trung tâm dữ liệu và nguy cơ nhà đầu tư rút lui, thì mối lo lớn hơn là sự cạnh tranh ngày càng gay gắt giữa nhu cầu công nghiệp và cộng đồng dân cư xung quanh các cụm trung tâm dữ liệu.
Các nhà hoạch định chính sách trong khu vực đang đứng trước thế tiến thoái lưỡng nan, bởi trung tâm dữ liệu mang lại dòng vốn đầu tư trực tiếp nước ngoài (FDI) lớn, từ các doanh nghiệp chuyên vận hành trung tâm dữ liệu cho tới các “ông lớn” công nghệ như Microsoft và Google.
Một lợi ích phụ là trung tâm dữ liệu thúc đẩy nhu cầu đối với các dự án năng lượng tái tạo trong nước. Những cơ sở này có thể ký hợp đồng mua điện kéo dài tới 20 năm; các cam kết dài hạn như vậy giúp các dự án điện mặt trời và điện gió dễ dàng huy động vốn để triển khai.
Theo ông Charles Yonts, Trưởng bộ phận nghiên cứu bền vững châu Á tại Macquarie Capital, Đông Nam Á đang đứng trước làn sóng mở rộng mạnh mẽ các trung tâm dữ liệu khi cả doanh nghiệp Mỹ và Trung Quốc đều tăng tốc đầu tư.
Ông cho rằng Johor là thị trường tăng trưởng lớn nhất, nhưng cũng lưu ý: “Thái Lan, đặc biệt là khu vực gần Bangkok, đang tăng trưởng nhanh hơn dù xuất phát điểm thấp hơn. Hoạt động đầu tư cũng đang sôi động khắp nơi như Batam, Philippines và Việt Nam là những điểm đến đặc biệt đáng chú ý.”
Tuy các trung tâm dữ liệu vốn tiêu thụ nhiều năng lượng, nhưng theo Giáo sư Lee Poh Seng của Đại học Quốc gia Singapore (NUS), mức sử dụng nước mới là "dấu chân ẩn" của nền kinh tế số.
“Trong quá khứ, nhiều bên liên quan tối ưu hóa chủ yếu về năng lượng và xem nước là yếu tố thứ yếu. Làn sóng AI buộc chúng ta phải suy nghĩ lại, bởi chính những lựa chọn thiết kế từng giúp cải thiện hiệu suất năng lượng lại có thể làm gia tăng rủi ro về nước ở khu vực nhiệt đới”, chuyên gia này chỉ ra.
Nhiều trung tâm dữ liệu tại Đông Nam Á sử dụng hệ thống nước lạnh kết hợp tháp giải nhiệt bay hơi. Cách này tiết kiệm năng lượng hơn làm mát bằng không khí, nhưng lại tiêu tốn nhiều nước do thất thoát qua quá trình bay hơi.
Giáo sư Lee nhấn mạnh: “Đông Nam Á chỉ có thể tiếp tục mở rộng trung tâm dữ liệu với tốc độ cao nếu nhanh chóng chuyển sang các công nghệ làm mát ít dùng nước hơn và giảm phụ thuộc vào nguồn nước sạch đã qua xử lý.”
Không chỉ các cơ sở quy mô nhỏ gặp vấn đề. Các trung tâm dữ liệu lớn xử lý khối lượng công việc khổng lồ thường tiết kiệm nước, nhưng vẫn cần lượng nước rất lớn.
Theo ước tính của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), một trung tâm dữ liệu lớn có công suất 100 MW tại Mỹ tiêu thụ khoảng 2 triệu lít nước mỗi ngày, tương đương nhu cầu sinh hoạt hằng ngày của khoảng 6.500 hộ gia đình.
Khi các nhà hoạch định chính sách ngày càng đặt nặng yêu cầu về tính bền vững của nguồn nước, nhiều công ty trung tâm dữ liệu đã bắt đầu đầu tư vào các nguồn thay thế, chẳng hạn như nước tái chế.
Doanh nghiệp hyperscale Bridge Data Centres (BDC) đang nỗ lực tách hoạt động của trung tâm dữ liệu khỏi nguồn nước sinh hoạt của cộng đồng ở mức tối đa có thể. Hiện BDC có 8 trung tâm dữ liệu lớn, trong đó 5 trung tâm đặt tại Malaysia, số còn lại ở Thái Lan và Ấn Độ.
Chẳng hạn, BDC đang phát triển một nhà máy tái chế nước tại Ulu Tiram, bang Johor, nhằm xử lý nước thải đô thị để phục vụ làm mát trung tâm dữ liệu.
Điều này không chỉ mang lại lợi ích cho cộng đồng địa phương mà còn giúp cải thiện hiệu quả tài chính của BDC. Theo ước tính, việc sử dụng nước tái chế có thể giúp giảm 30–50% chi phí nước làm mát so với dùng nước sạch sinh hoạt.
Một “ông lớn” hyperscale khác là AirTrunk cũng đang triển khai một trong những chương trình cung cấp nước tái chế quy mô lớn nhất tại Malaysia, phối hợp với Johor Special Water, đơn vị trực thuộc một doanh nghiệp nhà nước của bang. AirTrunk hiện có hai trung tâm dữ liệu tại Johor và hai trung tâm khác tại Singapore.
Khi nhu cầu nước của các trung tâm dữ liệu tiệm cận mức của ngành bán dẫn, rào cản lớn nhất đối với các nhà vận hành chính là xin được phê duyệt hạn mức sử dụng nước.
Theo ông Govind Alagappan, Chủ tịch Gradiant: “Ngày càng nhiều chính phủ và đơn vị cấp nước yêu cầu các trung tâm dữ liệu phải tìm nguồn nước thay thế. Họ không muốn các trung tâm dữ liệu rút nước từ nguồn nước sinh hoạt. Vì vậy, động lực tự nhiên ở nhiều nơi trên thế giới là chuyển sang tái chế nước thải sinh hoạt".
Tại Singapore, các doanh nghiệp như AirTrunk, Keppel và Nxera (thuộc Singtel) sử dụng NEWater, nguồn nước tái chế chất lượng cao không dùng cho ăn uống, được thiết kế cho mục đích công nghiệp, nhưng cũng được bổ sung vào các hồ chứa để góp phần tạo nguồn nước sinh hoạt.
Dù sử dụng NEWater bền vững hơn so với nước sinh hoạt, Giáo sư Lee lưu ý rằng đây vẫn là một nguồn tài nguyên cao cấp, hàm chứa chi phí năng lượng và phát thải carbon.
Về dài hạn, các trung tâm dữ liệu buộc phải giảm lượng nước làm mát, điều này đòi hỏi công nghệ mới. Một trong số đó là làm mát bằng chất lỏng trực tiếp tới chip, trong đó các tấm làm mát gắn trực tiếp lên chip sẽ hấp thụ nhiệt và đưa vào một vòng tuần hoàn chất lỏng khép kín.
AirTrunk áp dụng công nghệ này cho các tủ máy mật độ cao, kết hợp với một dạng làm mát bay hơi tiết kiệm nước hơn. Những công nghệ làm mát tiên tiến này có thể giúp giảm cả cường độ sử dụng nước lẫn năng lượng so với các phương pháp truyền thống.
Làm mát ngâm, trong đó các máy chủ được nhúng trực tiếp trong chất lỏng, cũng tiết kiệm nước vì loại bỏ hoàn toàn nhu cầu điều hòa không khí và tháp giải nhiệt.
Tuy nhiên, các chuyên gia cũng chỉ ra rằng những rào cản chính ở Đông Nam Á hiện nay là chi phí đầu tư ban đầu cao, sự thiếu quen thuộc trong vận hành, và hệ sinh thái bảo trì, bảo hành cũng như nguồn nhân lực vẫn đang trong giai đoạn hoàn thiện.
Một ý tưởng mới nổi khác là đặt trung tâm dữ liệu gần hoặc trên mặt nước. Chẳng hạn, Keppel dự định xây dựng một trung tâm dữ liệu nổi tại Singapore, sử dụng nước biển để làm mát. Theo ông Wong Wai Meng, Giám đốc điều hành mảng trung tâm dữ liệu của Keppel, dự án này có thiết kế mô-đun, cho phép mở rộng nhanh chóng theo nhu cầu của khách hàng.
Trước đó, Keppel từng cho biết các mô-đun có thể được vận chuyển tới các thành phố gần vùng nước như Thượng Hải hay New York. Tuy vậy, Giáo sư Lee lưu ý rằng các giải pháp nổi phải đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật như ăn mòn, hay sự tích tụ của hà và tảo, có thể làm suy giảm hiệu suất làm mát theo thời gian.
Ông cho rằng trong tương lai, nhiều doanh nghiệp sẽ lựa chọn cách tiếp cận lai: trung tâm dữ liệu đặt trên đất liền nhưng khai thác nước biển lân cận để làm mát.
Không chỉ việc sử dụng nước trực tiếp mới là vấn đề, một điểm thường bị bỏ qua là lượng nước gián tiếp mà trung tâm dữ liệu tiêu thụ cho năng lượng khi nước được dùng để làm mát các nhà máy điện lớn hơn nhiều so với lượng nước dùng trực tiếp cho làm mát trung tâm dữ liệu.
Theo báo cáo năm 2025 của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), các trung tâm dữ liệu trên toàn cầu sử dụng khoảng 560 tỷ lít nước mỗi năm. Tuy nhiên, chỉ khoảng 1/4 trong số đó là để làm mát. Khoảng 2/3 được dùng trong quá trình phát điện hoặc cung cấp năng lượng sơ cấp, phần còn lại phục vụ sản xuất chip.
“Vì vậy, đòn bẩy lớn nhất để giảm tiêu thụ nước của trung tâm dữ liệu thực chất là chuyển sang sử dụng năng lượng tái tạo,” ông Trung Ghi nhận định.
Quá trình chuyển dịch năng lượng toàn cầu vì thế đóng vai trò then chốt. Không giống các nhà máy điện đốt nhiên liệu vốn cần nước để làm mát, điện mặt trời và điện gió hầu như không cần nước cho khâu này.
Giáo sư Lee cũng cho rằng các nhà hoạch định chính sách và doanh nghiệp trung tâm dữ liệu ở Đông Nam Á sẽ phải thừa nhận rằng quy hoạch nước và quy hoạch năng lượng là hai vấn đề không thể tách rời.
Cuộc đua tìm giải pháp trong khu vực được dự báo sẽ tăng tốc, khi “dấu chân nước” của các trung tâm dữ liệu ngày càng bị soi xét kỹ hơn, không chỉ bởi các nhà hoạch định chính sách mà còn bởi nhà đầu tư và tổ chức cho vay chú trọng yếu tố bền vững.
Các tổ chức môi trường tại Malaysia cũng đã bắt đầu chú ý đến vấn đề này, dù mức độ vẫn còn “khá khiêm tốn” so với những chủ đề khác như khai thác đất hiếm, và hiện chưa có các cuộc biểu tình phản đối.
Các nhà vận hành trung tâm dữ liệu cần minh bạch hơn, để các nhà hoạch định chính sách và công chúng có thể đánh giá rõ trách nhiệm vận hành cũng như giá trị kinh tế thực sự.
Bên cạnh đó, các chính sách và hướng dẫn hiện nay đối với trung tâm dữ liệu phần lớn mang tính phản ứng và dựa trên các chuẩn mực tự nguyện.
Giáo sư Lee đề xuất rằng cơ quan quản lý có thể đưa tiêu chí bền vững về nước thành điều kiện bắt buộc khi phê duyệt dự án trung tâm dữ liệu, tương tự các điều kiện hiện đang áp dụng với kết nối điện, sử dụng đất và tiêu chuẩn môi trường.
Ông cũng dự đoán các nhà quy hoạch đô thị sẽ tích hợp chặt chẽ hơn các hệ thống nước tái chế, vòng tuần hoàn nước công nghiệp và các “bể hấp thụ nhiệt” ven biển, tức các vùng nước có khả năng hấp thụ và tản nhiệt. Theo ông, Đông Nam Á có thể trở thành một thí điểm cho các mô hình trung tâm dữ liệu vận hành bền vững trong điều kiện khí hậu nhiệt đới.