Microsoftは、データセンターの平均水使用効率（WUE）が、2000年代初頭に第1世代のデータセンターを設立して以来、約90％改善したと発表した。この指標は、1キロワット時あたり2.3リットルから、2025年には0.27リットルへ低下した。これは、クラウドコンピューティングおよび人工知能サービスへの需要が拡大し続ける中での成果である。
同社によると、水資源の管理は最初のデータセンターの設計時から同社の戦略の一部であり、Community-First AI Infrastructureイニシアチブと、2030年までに水に対してネット・ポジティブになるというコミットメントに関連している。これは、取水量を上回る量の水を補填することを意味する。
指標の改善と低水使用冷却
Microsoftは、所有するデータセンター全体の水使用量原単位を2030年までに40％改善することを目指している。2025年までに、同社は目標の測定に使用する基準値と比較して25％の削減を達成しており、発表したコミットメントの達成に向けて中間地点を超えた水準だと説明している。
Microsoftは2008年以降、蒸発補助付きの外気直接冷却を、保有するデータセンター群の基本的な方式として採用している。この設計では、外気温が85度華氏（29.4度摂氏）を超えた場合に水を使用し、従来の水を利用する冷却システムと比べて最大90％少ない水で運用できる。同社によると、2025年には所有するデータセンター群の約90％が、水使用量の少ない、または水を使用しない高効率冷却システムで稼働している。
- 従来型の冷却塔：年間を通じて水を蒸発させて熱を排出する。
- ハイブリッド液冷装置：暑い天候では蒸発を利用し、気温が下がるとドライモードに切り替わる。
- 外気直接冷却：外気を利用し、水の使用を限定する。
- 空冷式冷却装置：水を蒸発させず、閉じた冷却回路から熱を除去する。
- 人工知能データセンター向け液冷：液体を閉ループ内で直接チップへ循環させ、水を蒸発させない。
新たな設計と既存データセンターの改善
2024年、Microsoftは人工知能のワークロードに最適化した新しいデータセンター設計を導入した。この設計は、運用中の冷却目的で水を一切消費しない。閉ループ内でチップに直接冷却を行い、ゾーン単位で温度を制御する方式を採用している。
同社は既存のデータセンターについても、温度と湿度をより正確に調整し、水使用量の定期監査を実施するとともに、気象データと運用分析に基づいて実際の消費量を設計上の予測と比較することで改善を進めている。アリゾナ州フェニックス市のデータセンターでは、こうした改善により、2025会計年度中に水使用効率が前年同期比で23％向上し、世界各地の外気直接蒸発冷却を採用するデータセンターへの展開が始まった。
再利用と地域社会との協力
Microsoftは、可能な限り再生水、再利用水、または飲用に適さない水を使用している。こうした水源の割合は、ワシントン州クインシーで74％、シンガポールで99％、テキサス州サンアントニオで79％に達する。また、オランダ、スウェーデン、アイルランドの一部データセンターでは雨水収集システムが稼働しており、他の国や地域でも追加システムを設置する計画がある。同社は、現地の降水量に基づき、ケベック州に新設するデータセンターが年間最大150万リットルの雨水を収集すると見込んでいる。
Microsoftは、事業運営に必要な場合、地域社会が費用を負担しないよう、水システムの必要な改善費用を全額負担すると述べている。バージニア州リーズバーグのデータセンター付近では、同社が水道および下水道の改善に2500万ドル超を拠出している。2020年以降、同社は75件を超える水および下水インフラプロジェクトに5億ドル超を投資してきた。
補填と地域の水プロジェクト
Microsoftは、2025会計年度中に、世界全体で取水した量を上回る量の水を補填し、2030年の目標に向けて前進したと述べた。同社のプロジェクトには、FIDO Techおよびフェニックス地域とネバダ州の地域公益事業者との提携が含まれる。これは、人工知能を活用して水道網の漏水を検出し、修復する取り組みである。また、The Nature Conservancyとの協力により、中西部地域のかつての湿地を復元し、地下水の涵養を促進するとともに洪水リスクを低減する取り組みも行っている。
同社はさらに、地域ごとに分散した冷却インフラを検討している。これにより、さまざまな種類のハードウェア、人工知能のワークロード、従来型コンピューティングのニーズに冷却方式を適合させることができる。