แผนอพยพศูนย์ข้อมูลลงใต้ทะเล ทางรอดหรือระเบิดเวลาลูกใหม่ของสิ่งแวดล้อมกันแน่
สุนิสา กาญจนกุล รายงาน
เอไอช่วยให้เราสามารถทำงานที่เคยต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงหรือหลายวันให้เสร็จได้ในเวลาแค่อึดใจ หรือเล่นสนุกด้วยการสร้างภาพตลกขบขันด้วยเอไอได้ในเวลาไม่กี่วินาที แต่เบื้องหลังของเอไอคือ ศูนย์ข้อมูลที่ใช้พลังงานและทรัพยากรมหาศาล บริโภคน้ำจืดจำนวนมาก ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างหนัก
แนวคิดที่จะสร้างศูนย์ข้อมูลใต้น้ำ (underwater data centers) จึงได้รับความสนใจอย่างกว้างขวาง โดยอาศัยน้ำทะเลเพื่อระบายความร้อน ลดการใช้พลังงาน และลดผลกระทบทางสิ่งแวดล้อม
เรื่องเก่าเล่าใหม่
ในยุคที่เอไอกลายเป็นเครื่องจักรขับเคลื่อนเศรษฐกิจโลก ความต้องการพลังประมวลผลจึงเติบโตแบบก้าวกระโดดจนสร้างแรงกดดันมหาศาลต่อโครงข่ายไฟฟ้าและทรัพยากรน้ำ ข้อมูลจากสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) ระบุว่า การใช้ไฟฟ้าของศูนย์ข้อมูลทั่วโลกเพิ่มขึ้นถึง 17% ในปี 2025
ศูนย์ข้อมูลที่เน้นงานด้านเอไอโดยเฉพาะมีอัตราการใช้ไฟฟ้าพุ่งสูงขึ้นถึง 50% และคาดว่าการใช้ไฟฟ้าของศูนย์ข้อมูลทั้งหมดจะเพิ่มขึ้นจาก 485 เทระวัตต์-ชั่วโมง (TWh) ในปี 2025 เป็นประมาณ 950 เทระวัตต์-ชั่วโมง ภายในปี 2030 หรือคิดเป็นสัดส่วนราว 3% ของความต้องการไฟฟ้าทั่วโลก
ศูนย์ข้อมูลไม่ได้เก่งแค่เรื่องดูดพลังงานไฟฟ้า แต่ยังกระหายน้ำอย่างมาก งานวิจัยใน ScienceDirect ประเมินว่า เอไอใช้น้ำราว 312.5-764.6 พันล้านลิตรในปี 2025 ขณะที่รายงานของ Lawrence Berkeley National Laboratory พบว่าศูนย์ข้อมูลในสหรัฐฯ ใช้น้ำทางอ้อมถึง 800 พันล้านลิตรเพื่อรองรับการใช้ไฟฟ้า 176 เทระวัตต์-ชั่วโมง ในปี 2023
ขณะที่ Mordor Intelligence ระบุว่า ศูนย์ข้อมูลเอไอใช้น้ำไปแล้วเกือบ 1 ล้านล้านลิตร หรือประมาณ 264 พันล้านแกลลอนในปี 2025 เพียงปีเดียว ซึ่งเทียบเท่ากับปริมาณน้ำที่คนอเมริกัน 1.8 ล้านคนใช้ตลอดทั้งปี และเรื่องนี้กำลังกลายเป็นข้อพิพาทระหว่างชุมชนหลายแห่งกับบริษัทเทคโนโลยี
ด้วยแรงกดดันด้านพลังงาน น้ำ และพื้นที่ ปัญหานี้ทำให้หลายบริษัทเริ่มมองลงไปใต้ผืนน้ำที่เยือกเย็น เพื่อใช้ประโยชน์ในการสร้างศูนย์ข้อมูลใต้น้ำ ในฐานะทางออกที่อาจช่วยลดภาระเหล่านี้ได้ โดยใช้ความเย็นจากน้ำทะเลตามธรรมชาติแทนระบบทำความเย็นที่ใช้ไฟฟ้าและน้ำจืดมหาศาล
ที่จริงแล้ว แนวคิดเรื่องศูนย์ข้อมูลใต้น้ำไม่ใช่เรื่องใหม่แต่อย่างใด และมีบทเรียนที่น่าสนใจทั้งในแง่ความสำเร็จและความล้มเหลว แต่ความกดดันที่เพิ่มขึ้น ทำให้มีการหยิบยกแนวคิดนี้มาพิจารณาอย่างจริงจังอีกครั้ง
เริ่มต้นจากแนวคิดหลุดโลก
แนวคิดเรื่องการย้ายศูนย์ข้อมูลลงไปแช่น้ำเพื่อระบายความร้อนไม่ได้เริ่มขึ้นในห้องประชุมของบริษัทยักษ์ใหญ่ แต่เริ่มจากแนวคิดเล็กๆ ในงานระดมสมองของไมโครซอฟท์เมื่อปี 2014 โดยวิศวกรชื่อ ฌอน เจมส์ อดีตทหารเรือของกองทัพสหรัฐฯ เสนอความเห็นว่า หากต้องการระบบระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ก็น่าจะลองยกศูนย์ข้อมูลไปไว้ในมหาสมุทรเสียเลย
ความคิดที่ดูเหมือนหลุดมาจากนิยายวิทยาศาสตร์นี้มีการสานต่ออย่างรวดเร็ว โดยใช้ชื่อว่า โครงการนาติก (Project Natick) ซึ่งแบ่งการทดลองออกเป็นสองระยะสำคัญ
ระยะที่ 1 (ปี 2015): ไมโครซอฟท์หย่อนแคปซูลต้นแบบขนาดเล็กจมลงใต้น้ำนอกชายฝั่งแคลิฟอร์เนียเป็นเวลา 105 วัน เพื่อทดสอบว่าคอมพิวเตอร์จะสามารถรอดชีวิตในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นและแรงดันสูงได้หรือไม่ ผลลัพธ์ที่ได้สร้างความประหลาดใจแก่ทีมงานอย่างมาก เพราะระบบทำงานได้อย่างราบรื่น
ระยะที่ 2 (ปี 2018): ถือเป็นประวัติศาสตร์หน้าใหม่ของวงการเทคโนโลยี เมื่อไมโครซอฟท์ร่วมมือกับผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมทางทะเลจมแคปซูลทรงกระบอกสีขาวขนาดเท่าตู้คอนเทนเนอร์ 40 ฟุต บรรจุเซิร์ฟเวอร์จำนวน 864 เครื่อง พร้อมความจุข้อมูลรวม 27.6 เพตะไบต์ ลงไปใต้ทะเลลึก 117 ฟุต นอกชายฝั่งหมู่เกาะออร์กนีย์ ประเทศสกอตแลนด์
ความสำเร็จของโครงการนาติกระยะที่ 2 ซึ่งเสร็จสิ้นเมื่อปี 2020 พิสูจน์ให้เห็นว่า ไม่เพียงแค่เซิร์ฟเวอร์จะทำงานได้จริง แต่ยังมีอัตราการชำรุดเสียหายต่ำกว่าเซิร์ฟเวอร์บนบกถึง 8 เท่า เนื่องจากภายในแคปซูลถูกเติมด้วยก๊าซไนโตรเจนที่แห้งและเสถียร แทนที่จะเป็นออกซิเจนที่กัดกร่อนโลหะ ทั้งยังปราศจากแรงสั่นสะเทือนจากการเดินเข้า-ออกของมนุษย์
อย่างไรก็ตาม ไมโครซอฟท์เลือกที่จะระงับการพัฒนาโครงการนาติกในเชิงพาณิชย์ หลังจากสิ้นสุดเฟส 2 และเลือกนำองค์ความรู้ที่ได้มาไปปรับใช้กับระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวบนบก (liquid cooling) แทน
เหตุผลหลักที่ไมโครซอฟท์มองว่าไม่ควรขยายโครงการให้ใหญ่ขึ้น เป็นเพราะแคปซูลถูกซีลปิดเป็นเวลาหลายปี ทำให้ไม่สามารถอัปเกรดฮาร์ดแวร์ได้ ต้นทุนการติดตั้งและการกู้คืนแคปซูลเพื่อซ่อมบำรุงก็สูงมาก ที่สำคัญ หากต้องการขยายโครงการให้รองรับงานถือเป็นเรื่องที่ทำได้ยากในทางปฏิบัติเมื่อเทียบกับศูนย์ข้อมูลขนาดมหึมาบนบก
จีนรับไม้ต่อ
ขณะที่ไมโครซอฟท์เลือกถอย จีนกลับเดินหน้าเต็มที่ บริษัท Highlander Digital Technology ของจีนเริ่มทดลองศูนย์ข้อมูลใต้น้ำมาตั้งแต่ปี 2021 ที่จูไห่ และในเดือนมีนาคม 2023 ได้เปิดตัวศูนย์ข้อมูลใต้น้ำเชิงพาณิชย์แห่งแรกของโลกที่เมืองหลิงสุ่ย (Lingshui) บนเกาะไห่หนาน (Hainan) โดยมี China Telecom และบริษัท AI ของฮ่องกงอย่าง SenseTime เป็นลูกค้ารายแรก
ศูนย์ข้อมูลที่ไห่หนานมีลักษณะคล้ายห้องโดยสาร (cabin) น้ำหนักประมาณ 1,300 ตัน วางอยู่ใต้ทะเลที่ความลึก 35 เมตร แต่ละห้องบรรจุแร็กเซิร์ฟเวอร์ได้ 24 แร็ก หรือเซิร์ฟเวอร์ราว 400-500 เครื่อง แต่ละห้องออกแบบให้มีอายุการใช้งานยาวนานถึง 25 ปี
ตามแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติฉบับที่ 14 ไห่หนานมีแผนจะขยายให้มีศูนย์ข้อมูลแบบนี้รวมกันนับ 100 ห้อง ซึ่งหากทำสำเร็จ จะช่วยประหยัดพื้นที่ดินได้ 68,000 ตารางเมตร ประหยัดไฟฟ้า 122 ล้านกิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อปี และประหยัดน้ำจืดได้ 105,000 ตันต่อปี
ล่าสุดในเดือนมิถุนายน 2025 Highlander Digital Technology เดินหน้าต่อด้วยการเริ่มก่อสร้างศูนย์ข้อมูลใต้น้ำแห่งใหม่ห่างจากชายฝั่งเซี่ยงไฮ้ประมาณ 6 ไมล์ โดยใช้พลังงานจากกังหันลมนอกชายฝั่งเป็นหลัก
โครงการนี้มีมูลค่าราว 223 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาลท้องถิ่นและบริษัท Hylink และ Alibaba คาดว่าจะรองรับเซิร์ฟเวอร์สำหรับงาน AI ได้ประมาณ 800 เครื่อง ทั้งนี้ Highlander ระบุว่า พลังงานมากกว่า 95% ที่ใช้จะมาจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน
ความได้เปรียบที่ชัดเจน
จากมุมมองเศรษฐกิจ ข้อได้เปรียบที่ชัดเจนที่สุดของศูนย์ข้อมูลใต้น้ำคือความเร็วในการติดตั้ง เนื่องจากโมดูลถูกผลิตเป็นชิ้นสำเร็จรูปในโรงงานก่อนนำไปติดตั้งในทะเล กระบวนการทั้งหมดตั้งแต่การผลิตจนถึงการเริ่มใช้งานจึงใช้เวลาประมาณ 3 เดือนเท่านั้น เร็วกว่าการสร้างศูนย์ข้อมูลบนบกที่มักใช้เวลาเป็นปีหรือหลายปี
การสร้างศูนย์ข้อมูลบนบกยังต้องใช้ที่ดินขนาดใหญ่ ท่ามกลางราคาอสังหาริมทรัพย์ที่พุ่งสูงขึ้นเรื่อยๆ แต่แคปซูลใต้น้ำสามารถผลิตเป็นจำนวนมากในโรงงานแบบสำเร็จรูป แล้วใช้เรือลากและหย่อนลงสู่ก้นทะเลได้ภายในระยะเวลาไม่กี่เดือน ซึ่งมีความยืดหยุ่นสูงต่อการขยายตัว
นอกจากนี้ ประชากรกว่า 50% ของโลกอาศัยอยู่ภายในระยะ 120 ไมล์จากชายฝั่งทะเล การวางศูนย์ข้อมูลไว้ใต้ทะเลใกล้ชายฝั่งเมืองใหญ่ จึงช่วยลดความหน่วง (latency) ของการส่งข้อมูล และทำให้บริษัทสามารถวางโครงสร้างพื้นฐานดิจิทัลให้อยู่ใกล้กับผู้ใช้งานจริงมากขึ้น โดยไม่ต้องแย่งพื้นที่ดินอันจำกัดในเขตเมือง
ข้อกังวลหลายด้าน
แม้ศูนย์ข้อมูลใต้น้ำจะช่วยลดการใช้น้ำจืดและไฟฟ้าได้อย่างมีนัยสำคัญ แต่ก็มีความท้าทายหลายประการ เช่น การบำรุงรักษาที่ยากลำบาก (ต้องใช้ ROV หรือหุ่นยนต์ใต้น้ำ) ความเสี่ยงจากสภาพอากาศทะเลและการกัดกร่อน
นักวิทยาศาสตร์ยังเตือนถึงผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นกับระบบนิเวศใต้ทะเล ทั้งในเรื่องของความร้อนที่ปล่อยออกมาจากแคปซูล ซึ่งแม้จะดูเล็กน้อยในระดับโครงการทดลอง แต่หากมีการขยายปริมาณเป็นจำนวนมากอาจก่อให้เกิดภาวะมลพิษทางความร้อนเฉพาะจุด ซึ่งส่งผลต่อสายพันธุ์สัตว์ทะเลที่ต้องพึ่งพาอุณหภูมิน้ำที่เสถียรในการผสมพันธุ์ หาอาหาร และการอพยพ
นอกจากความร้อนแล้ว ยังมีข้อกังวลอื่นๆ ที่ผู้เชี่ยวชาญหยิบยกขึ้นมา ได้แก่
มลพิษทางเสียงจากระบบสูบน้ำและระบบทำความเย็น ซึ่งอาจรบกวนการสื่อสารและการนำทางของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเล เช่น วาฬและโลมา
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากสายไฟฟ้าใต้น้ำที่เชื่อมต่อกับชายฝั่ง และการรบกวนพื้นทะเลในช่วงการติดตั้ง
ปัญหาการที่สิ่งมีชีวิตในทะเล เช่น เพรียงและสาหร่าย เข้ามาเกาะตามผิวโครงสร้าง ซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนในระยะยาว
ความซับซ้อนด้านกฎระเบียบ เนื่องจากพื้นที่ทะเลมักทับซ้อนกับเส้นทางเดินเรือ พื้นที่ประมง กิจกรรมทางทหาร โครงการพลังงานหมุนเวียน และเขตอนุรักษ์ทางทะเล ทำให้การขอใบอนุญาตและการประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อมอาจใช้เวลานานหลายปี
ในทางกลับกัน บางฝ่ายมองว่าศูนย์ข้อมูลใต้น้ำอาจมีข้อดีต่อระบบนิเวศ เนื่องจากโครงสร้างของแคปซูลสามารถทำหน้าที่เป็นแนวปะการังเทียมที่ดึงดูดสัตว์ทะเลให้เข้ามาอยู่อาศัยได้เช่นเดียวกับซากเรือจม และเนื่องจากเป็นระบบที่ออกแบบให้ทำงานโดยไม่ต้องมีมนุษย์เข้าไปแทรกแซง จึงไม่จำเป็นต้องมีการเดินทางเข้าออกพื้นที่บ่อยๆ ซึ่งช่วยลดการรบกวนสิ่งแวดล้อมในระยะยาวได้เช่นกัน
ศูนย์ข้อมูลใต้น้ำเป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของความพยายามแก้ปัญหาการใช้พลังงานและน้ำในศูนย์ข้อมูล แต่อาจเป็นการสร้างความเสี่ยงใหม่ในอีกมิติหนึ่ง
ผลการดำเนินงานจริงของศูนย์ข้อมูลที่ไห่หนานและเซี่ยงไฮ้ในระยะยาว รวมถึงการศึกษาผลกระทบต่อระบบนิเวศทางทะเลอย่างเป็นระบบ จึงจะกลายเป็นตัวชี้วัดสำคัญ ว่าศูนย์ข้อมูลใต้น้ำจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างพื้นฐานดิจิทัลโลกในอนาคตอย่างแท้จริงได้หรือไม่