Ett klick på internet lämnar spår efter sig. Inte bara i själva nätet utan också i form av ett stort ekologiskt fotavtryck. För även om all vår data förmodas flyter i molnet, krävs fysiska datacenter för att bearbeta och lagra den, och dessa förbrukar enorma mängder energi – en betydande del av detta används för att kyla anläggningarna på grund av den enorma mängden avfall. värme som genereras under beräkningen. De stora teknikjättarna är nu väl medvetna om sitt ansvar, investerar generöst i förnybar energi och letar efter sätt att optimera energieffektiviteten i sina serverfarmar. En av dessa vägar leder till exempel till polcirkeln, där några av de största datacenterna för närvarande finns. De kalla temperaturerna där bidrar till att minska mängden energi som behövs för att kyla utrustningen.

Med de senaste digitala trenderna som artificiell intelligens (AI), augmented reality (AR) och Internet of Things (IoT) ligger dock ytterligare utmaningar framför sig:mängden data som ska bearbetas ökar snabbt, och samtidigt , reaktioner krävs i realtid – utan dröjsmål. För att uppnå detta måste behandlingen av uppgifterna flytta närmare platsen där den skapades. Till exempel i form av ett mikrodatacenter i grannskapet. I bästa fall kommer dock detta lokala datacenter inte bara att användas för databehandling, utan – kopplat till energisystemet – även användas för att värma upp byggnaden. Ett fälttest med mikrodatacenter i NEST-forskningsbyggnaden vid Empa och på två andra platser i Turkiet och Nederländerna syftar till att utforska potentialen i denna idé.

Intelligent kylning

Projektet, kallat ECO-Qube, stöds av EU:s Horizon 2020-program och samlar forsknings- och industripartners från Schweiz, Turkiet, Spanien, Tyskland, Nederländerna och Sverige. "Vårt mål är att minska både energibehovet och CO₂ utsläpp från små datacenter med en femtedel vardera", säger Çağatay Yılmaz, innovationschef på den turkiska IT-lösningsleverantören Lande och ECO-Qube projektledare. Enligt Sustainable Digital Infrastructure Alliance, en annan projektpartner, fungerar konventionella datacenter ofta på endast cirka 15 procent av sin kapacitet. Trots detta behöver servrarna ständigt ström och kyls. För att motverka detta problem görs kylningen av ECO-Qube datacenter intelligent:Sensordata från de enskilda IT-komponenterna ackumuleras i Big Data-strukturer och hjälpa till att säkerställa att värmefördelningen inom komponenterna alltid registreras korrekt. AI kombinerar dessa data med luftflödessimuleringar så att kylningen kan riktas specifikt. Samtidigt laddas beräkningarna i de tre testdatacenterna i Schweiz, Turkiet och Nederländerna är fördelade på ett sådant sätt att alla tre anläggningarna kan drivas så energieffektivt som möjligt.

Återanvändning av spillvärme

De tre datacentren kommer att integreras direkt i energisystemen i sina omgivande stadsdelar och ska försörjas med förnybar energi när det är möjligt. I NEST till exempel tillhandahålls elektriciteten för driften av datacentret av NEST-enheternas solcellssystem och Empas mobilitetsdemonstrator, move, bl.a. Spillvärmen från datacentret matas in i det befintliga mellan- eller lågtemperaturnätet. På vintern matar den alltså direkt till byggnadens värmesystem och fungerar under året samtidigt som en källa för en värmepump som ger tappvarmvatten.

"För oss är det intressant att betrakta mikrodatacentret inte bara som en elkonsument, utan som en dynamisk komponent i det övergripande systemet som vi kan använda så att beräkningar sker när det är vettigt ekologiskt. Kopplingen av det elektriska och termisk värld med IT-infrastruktur och databehandling erbjuder stor potential för optimering mot hållbar drift, säger Philipp Heer, chef för Energy Hub (ehub) på Empa.

Projektet kommer att pågå i cirka tre år. Efter färdigställandet hoppas teamet kunna ge riktlinjer för planerare och byggnadsoperatörer för att hjälpa dem att integrera datacenter i byggnader och stadsdelar på ett energieffektivt sätt.