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Nov 27, 2023

A reutilização de calor pode tornar os data centers verdadeiramente sustentáveis?

A reutilização de calor é apresentada como uma forma de tornar os data centers sustentáveis ​​e geradores de

A reutilização de calor é apontada como uma forma de tornar os data centers sustentáveis ​​e impulsionadores da descarbonização. Mas é mais difícil do que parece.

Por Greg Noone

Mark Bjornsgaard está se acostumando com a atenção. "Dez dias atrás, eu não estava", diz o fundador da Deep Green, referindo-se à publicidade sem precedentes que sua empresa conseguiu ao instalar uma de suas caldeiras digitais para aquecer uma piscina em Exmouth, Devon. Algo sobre o uso do calor residual gerado pelos servidores – um recurso que aparentemente poucas pessoas sabiam que existia – pareceu capturar a imaginação do público britânico. Desde então, Bjornsgaard foi inundado por pedidos de outras piscinas para obter mais informações sobre suas caldeiras digitais, bem como líderes do governo local ansiosos para aprender como esses data centers minúsculos podem ser usados ​​em seus próprios projetos de aquecimento público.

"Do ponto de vista comercial, tem sido absolutamente incrível, porque agora estamos entrando em conversas que não pensávamos que teríamos por alguns anos", diz Bjornsgaard. É também um sinal dos tempos. Em meio a flutuações sem precedentes na insegurança energética, graças, em grande parte, à invasão da Ucrânia pela Rússia, a ansiedade sobre o aumento dos preços da eletricidade está em alta em toda a Europa. Além de iniciar uma conversa sobre a dependência nacional do gás natural, a atenção se voltou para como a energia pode ser economizada ou melhor utilizada – não menos em uma infraestrutura de computação em nuvem que gera mais emissões de carbono do que a indústria da aviação, graças em parte à sua sistemas de resfriamento elaborados e que consomem muita energia.

Toda essa energia elétrica e térmica poderia, argumentam os críticos, ser usada de maneira muito melhor fora do data center e para o benefício da sociedade em geral. Seguindo a lei da física de que a energia nunca é perdida, mas apenas muda de forma, é concebível que os muitos gigawatts de eletricidade usados ​​para alimentar data centers possam, se não forem resfriados, ser convertidos em calor para aquecer milhares de residências e empresas. Esse potencial fez com que a Noruega e a Alemanha aprovassem leis que obrigam os operadores de data centers a terem um plano – qualquer plano – para reutilização de calor em suas instalações, enquanto projetos semelhantes viram a nuvem aquecer estufas, fazendas de peixes, residências e escritórios. "E isso é bom", diz Bjornsgaard, que professa uma grande crença em soluções práticas de energia verde. Quando chega a hora, ele argumenta, "não podemos nos preocupar pelos próximos dez anos com lasers espaciais e quebra de hidrogênio e tentando todos esses [projetos] elaborados que adoramos projetar".

Os servidores ficam muito quentes, muito rapidamente - tanto que seu rack de variedade comum provavelmente pegaria fogo se não fosse resfriado artificialmente. Isso inevitavelmente compromete a eficiência elétrica geral do data center, calculada usando uma taxa chamada Eficiência no uso de energia. Quanto mais energia puder ser usada para computação em vez de resfriamento, melhor. Mesmo com os sistemas de resfriamento mais eficientes, no entanto, a pontuação média de PUE para a maioria dos data centers permaneceu em um nível desconfortavelmente alto de 1,57 ao longo de 2021 – o que significa que até 40% da energia que passa por essas instalações foi usada para resfriamento.

A reutilização do calor residual reduziria, em teoria, esses números, tornaria esses data centers sustentáveis ​​e contribuiria com calor e aquecimento para as comunidades locais. Esse foi o caso em Dublin, onde a AWS está participando de um esquema de aquecimento comunitário, e em Estocolmo, onde um operador de data center estabeleceu a meta de usar sua energia térmica residual para aquecer 10% da cidade até 2035. A escala de Esses esquemas, no entanto, também são um lembrete de que muitos desses projetos geralmente só acontecem por meio de um grande investimento de capital – até porque a maioria deles reutiliza o calor de data centers refrigerados a ar usando bombas de calor caras. Uma alternativa está no resfriamento por imersão para unidades de computação de alto desempenho, em que o servidor é cercado por um líquido – geralmente água ou óleo – e depois envolto em tubos de cobre para construir um trocador de calor. Isso também descreve o primeiro protótipo bruto de caldeira digital da Deep Green, que consistia em pouco mais do que um "balde caseiro de óleo de massagem com um computador pendurado nele, um radiador Argos e uma bomba de tanque de peixes", diz Bjornsgaard, que se lembra de ter se sentido aliviado depois "não nos matamos quando colocamos o computador no óleo e o radiador esquentou."