🔵 #معرفی_مقاله
I am delighted to share that a new research paper by my talented young students has been published in Discover Sustainability (Springer Nature):
“A stock-coupled water and material circularity framework quantifies the trade-off between water and carbon in data center cooling”
Authors: Mohammad Javad Kordani, Milad Mokhtari, Amir Hossein Nimjerdi, and Seyedhossein Sajadifar.
I am particularly proud of Mohammad Javad Kordani, Milad Mokhtari, and Amir Hossein Nimjerdi for their dedication to addressing one of the emerging challenges at the intersection of AI, data centers, water resources, and sustainability.
Why does this research matter?
The rapid expansion of AI, cloud computing, and data centers is increasing pressure on both energy and water resources. While the carbon footprint of digital infrastructure has received growing attention, water use—including embodied water in equipment manufacturing—remains largely overlooked.
Main contribution
The study develops a stock-coupled water–material circularity framework that:
▪️ Links cooling-water demand to hardware stock, capacity, and replacement cycles.
▪️ Incorporates embodied Scope-3 water associated with semiconductor and equipment manufacturing.
▪️ Quantifies the water–carbon trade-off using a bi-objective framework and a 10,000-run Monte Carlo analysis.
▪️ Accounts for local water scarcity using AWARE weighting.
A key finding is that reducing water consumption can involve a carbon penalty. Closed-loop cooling achieves high water circularity but can incur higher carbon impacts, while embodied manufacturing water becomes particularly important for low-evaporation designs.
The central message is clear: data-center cooling technologies should be assessed through a coupled water–carbon perspective, rather than a single efficiency indicator.
Policy relevance
The framework can support:
▪️ Water and energy reporting for data centers
▪️ Water-scarcity considerations in data-center siting
▪️ Greater use of reclaimed and recycled water
▪️ Water and heat recovery within circular-economy strategies
▪️ Integrated water–energy–carbon accounting
As AI infrastructure expands, water should stand alongside energy and carbon in decisions about the design, assessment, and location of digital infrastructure.
I am proud to see these talented young researchers contributing to this emerging field. Supporting young researchers in transforming scientific ideas into practical solutions is one of the most rewarding aspects of academic research.
Congratulations to Mohammad Javad, Milad, and Amir Hossein. I look forward to seeing their future contributions to water, sustainability, circular economy, and emerging technologies.
📄 Read the full article:
#سجادیفر
#Water #AI #DataCenters #WaterScarcity #CircularEconomy #Sustainability #WaterManagement #ArtificialIntelligence #ClimateChange #Research #Scope3 #WaterCarbonNexus
I am delighted to share that a new research paper by my talented young students has been published in Discover Sustainability (Springer Nature):
“A stock-coupled water and material circularity framework quantifies the trade-off between water and carbon in data center cooling”
Authors: Mohammad Javad Kordani, Milad Mokhtari, Amir Hossein Nimjerdi, and Seyedhossein Sajadifar.
I am particularly proud of Mohammad Javad Kordani, Milad Mokhtari, and Amir Hossein Nimjerdi for their dedication to addressing one of the emerging challenges at the intersection of AI, data centers, water resources, and sustainability.
Why does this research matter?
The rapid expansion of AI, cloud computing, and data centers is increasing pressure on both energy and water resources. While the carbon footprint of digital infrastructure has received growing attention, water use—including embodied water in equipment manufacturing—remains largely overlooked.
Main contribution
The study develops a stock-coupled water–material circularity framework that:
▪️ Links cooling-water demand to hardware stock, capacity, and replacement cycles.
▪️ Incorporates embodied Scope-3 water associated with semiconductor and equipment manufacturing.
▪️ Quantifies the water–carbon trade-off using a bi-objective framework and a 10,000-run Monte Carlo analysis.
▪️ Accounts for local water scarcity using AWARE weighting.
A key finding is that reducing water consumption can involve a carbon penalty. Closed-loop cooling achieves high water circularity but can incur higher carbon impacts, while embodied manufacturing water becomes particularly important for low-evaporation designs.
The central message is clear: data-center cooling technologies should be assessed through a coupled water–carbon perspective, rather than a single efficiency indicator.
Policy relevance
The framework can support:
▪️ Water and energy reporting for data centers
▪️ Water-scarcity considerations in data-center siting
▪️ Greater use of reclaimed and recycled water
▪️ Water and heat recovery within circular-economy strategies
▪️ Integrated water–energy–carbon accounting
As AI infrastructure expands, water should stand alongside energy and carbon in decisions about the design, assessment, and location of digital infrastructure.
I am proud to see these talented young researchers contributing to this emerging field. Supporting young researchers in transforming scientific ideas into practical solutions is one of the most rewarding aspects of academic research.
Congratulations to Mohammad Javad, Milad, and Amir Hossein. I look forward to seeing their future contributions to water, sustainability, circular economy, and emerging technologies.
📄 Read the full article:
#سجادیفر
#Water #AI #DataCenters #WaterScarcity #CircularEconomy #Sustainability #WaterManagement #ArtificialIntelligence #ClimateChange #Research #Scope3 #WaterCarbonNexus
LinkedIn
New Research Paper on Water and Carbon in Data Center Cooling Published | Seyedhossein Sajadifar posted on the topic | LinkedIn
I am delighted to share that a new research paper by my talented young students has been published in Discover Sustainability (Springer Nature):
“A stock-coupled water and material circularity framework quantifies the trade-off between water and carbon in…
“A stock-coupled water and material circularity framework quantifies the trade-off between water and carbon in…
❤6
🔵 #معرفی_مقاله
با خوشحالی به اطلاع میرسانم که مقاله پژوهشی جدیدی از دانشجویان جوان و بااستعدادم در Discover Sustainability (اسپرینگر نیچر) منتشر شده است:
«چارچوبی برای گردش آب و موادِ جفتشده با موجودی، بدهبستان میان آب و کربن در خنکسازی مراکز داده »
نویسندگان: محمدجواد کردانی، میلاد مختاری، امیرحسین نیمجردی و سیدحسین سجادیفر.
به دانشجویان عزیزم افتخار میکنم؛ بهخاطر تعهدشان به پرداختن به یکی از چالشهای نوظهور در تلاقی هوش مصنوعی، مراکز داده، منابع آب و پایداری.
چرا این پژوهش مهم است؟
گسترش سریع هوش مصنوعی، رایانش ابری و مراکز داده، فشار بر منابع انرژی و آب را افزایش میدهد. در حالی که ردپای کربن زیرساختهای دیجیتال توجه روزافزونی دریافت کرده است، مصرف آب — از جمله آب نهفته در تولید تجهیزات — عمدتاً نادیده مانده است.
دستاورد اصلی
این پژوهش چارچوبی برای گردش آب–مواد مبتنی بر موجودی توسعه میدهد که:
▪️ تقاضای آب خنککننده را به موجودی سختافزار، ظرفیت و چرخههای جایگزینی پیوند میزند.
▪️ آب نهفته دامنه ۳ (Scope 3) مرتبط با تولید نیمههادیها و تجهیزات را در نظر میگیرد.
▪️ بدهبستان آب–کربن را با یک چارچوب دوهدفه و تحلیل مونتکارلو با ۱۰٬۰۰۰ اجرا کمّی میکند.
▪️ کمبود آب محلی را با وزندهی AWARE لحاظ میکند.
یافته کلیدی این است که کاهش مصرف آب میتواند با جریمه کربنی همراه باشد. خنککاری حلقهبسته به گردش آب بالا دست مییابد، اما میتواند اثرات کربنی بیشتری داشته باشد؛ در همین حال، آب نهفته در تولید برای طراحیهای کمتبخیر اهمیت ویژهای پیدا میکند.
پیام اصلی روشن است: فناوریهای خنککاری مراکز داده باید از منظر جفتشده آب–کربن ارزیابی شوند، نه فقط با یک شاخص کارایی واحد.
ارتباط با سیاستگذاری
این چارچوب میتواند از موارد زیر پشتیبانی کند:
▪️ گزارشدهی آب و انرژی برای مراکز داده
▪️ لحاظ کردن کمبود آب در مکانیابی مراکز داده
▪️ استفاده بیشتر از آب بازیافتی و بازچرخانیشده
▪️ بازیابی آب و گرما در راهبردهای اقتصاد چرخشی
▪️ حسابداری یکپارچه آب–انرژی–کربن
با گسترش زیرساخت هوش مصنوعی، آب باید در تصمیمگیری درباره طراحی، ارزیابی و مکان زیرساخت دیجیتال، در کنار انرژی و کربن قرار بگیرد.
افتخار میکنم که میبینم این پژوهشگران جوان و بااستعداد در این حوزه نوظهور سهیم میشوند. حمایت از پژوهشگران جوان برای تبدیل ایدههای علمی به راهحلهای عملی، یکی از ارزشمندترین جنبههای پژوهش دانشگاهی است.
به محمدجواد، میلاد و امیرحسین تبریک میگویم. مشتاقانه منتظر مشارکتهای آیندهشان در حوزه آب، پایداری، اقتصاد چرخشی و فناوریهای نوظهور هستم.
📄 متن کامل مقاله را بخوانید:
👇👇👇👇
#Water #AI #DataCenters #WaterScarcity #CircularEconomy #Sustainability #WaterManagement #ArtificialIntelligence #ClimateChange #Research #Scope3 #WaterCarbonNexus
با خوشحالی به اطلاع میرسانم که مقاله پژوهشی جدیدی از دانشجویان جوان و بااستعدادم در Discover Sustainability (اسپرینگر نیچر) منتشر شده است:
«چارچوبی برای گردش آب و موادِ جفتشده با موجودی، بدهبستان میان آب و کربن در خنکسازی مراکز داده »
نویسندگان: محمدجواد کردانی، میلاد مختاری، امیرحسین نیمجردی و سیدحسین سجادیفر.
به دانشجویان عزیزم افتخار میکنم؛ بهخاطر تعهدشان به پرداختن به یکی از چالشهای نوظهور در تلاقی هوش مصنوعی، مراکز داده، منابع آب و پایداری.
چرا این پژوهش مهم است؟
گسترش سریع هوش مصنوعی، رایانش ابری و مراکز داده، فشار بر منابع انرژی و آب را افزایش میدهد. در حالی که ردپای کربن زیرساختهای دیجیتال توجه روزافزونی دریافت کرده است، مصرف آب — از جمله آب نهفته در تولید تجهیزات — عمدتاً نادیده مانده است.
دستاورد اصلی
این پژوهش چارچوبی برای گردش آب–مواد مبتنی بر موجودی توسعه میدهد که:
▪️ تقاضای آب خنککننده را به موجودی سختافزار، ظرفیت و چرخههای جایگزینی پیوند میزند.
▪️ آب نهفته دامنه ۳ (Scope 3) مرتبط با تولید نیمههادیها و تجهیزات را در نظر میگیرد.
▪️ بدهبستان آب–کربن را با یک چارچوب دوهدفه و تحلیل مونتکارلو با ۱۰٬۰۰۰ اجرا کمّی میکند.
▪️ کمبود آب محلی را با وزندهی AWARE لحاظ میکند.
یافته کلیدی این است که کاهش مصرف آب میتواند با جریمه کربنی همراه باشد. خنککاری حلقهبسته به گردش آب بالا دست مییابد، اما میتواند اثرات کربنی بیشتری داشته باشد؛ در همین حال، آب نهفته در تولید برای طراحیهای کمتبخیر اهمیت ویژهای پیدا میکند.
پیام اصلی روشن است: فناوریهای خنککاری مراکز داده باید از منظر جفتشده آب–کربن ارزیابی شوند، نه فقط با یک شاخص کارایی واحد.
ارتباط با سیاستگذاری
این چارچوب میتواند از موارد زیر پشتیبانی کند:
▪️ گزارشدهی آب و انرژی برای مراکز داده
▪️ لحاظ کردن کمبود آب در مکانیابی مراکز داده
▪️ استفاده بیشتر از آب بازیافتی و بازچرخانیشده
▪️ بازیابی آب و گرما در راهبردهای اقتصاد چرخشی
▪️ حسابداری یکپارچه آب–انرژی–کربن
با گسترش زیرساخت هوش مصنوعی، آب باید در تصمیمگیری درباره طراحی، ارزیابی و مکان زیرساخت دیجیتال، در کنار انرژی و کربن قرار بگیرد.
افتخار میکنم که میبینم این پژوهشگران جوان و بااستعداد در این حوزه نوظهور سهیم میشوند. حمایت از پژوهشگران جوان برای تبدیل ایدههای علمی به راهحلهای عملی، یکی از ارزشمندترین جنبههای پژوهش دانشگاهی است.
به محمدجواد، میلاد و امیرحسین تبریک میگویم. مشتاقانه منتظر مشارکتهای آیندهشان در حوزه آب، پایداری، اقتصاد چرخشی و فناوریهای نوظهور هستم.
📄 متن کامل مقاله را بخوانید:
👇👇👇👇
#Water #AI #DataCenters #WaterScarcity #CircularEconomy #Sustainability #WaterManagement #ArtificialIntelligence #ClimateChange #Research #Scope3 #WaterCarbonNexus
❤6👏1