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Nov 27, 2023

Il riutilizzo del calore può rendere i data center veramente sostenibili?

Heat reuse is touted as a way to make data centres sustainable and drivers of

Il riutilizzo del calore è pubblicizzato come un modo per rendere i data center sostenibili e motori di decarbonizzazione. Ma è più difficile di quanto sembri.

Di Greg Noone

Mark Bjornsgaard si sta abituando all'attenzione. "Dieci giorni fa non lo ero", dice il fondatore di Deep Green, riferendosi alla pubblicità senza precedenti che la sua azienda ha ottenuto installando una delle sue caldaie digitali per riscaldare una piscina a Exmouth, nel Devon. Qualcosa nell’utilizzo del calore di scarto generato dai server – una risorsa di cui apparentemente poche persone sapevano l’esistenza – sembrava catturare l’immaginazione del pubblico britannico. Da allora, Bjornsgaard è stata inondata di richieste da parte di altre piscine per maggiori informazioni sulle sue caldaie digitali, così come da leader di governo locale desiderosi di sapere come questi piccoli data center potrebbero essere utilizzati nei loro progetti di riscaldamento pubblico.

"Da un punto di vista aziendale, è stato assolutamente fantastico, perché ora stiamo entrando in conversazioni che non avremmo pensato che avremmo avuto per un paio d'anni", afferma Bjornsgaard. È anche un segno dei tempi. In mezzo a fluttuazioni senza precedenti nell’insicurezza energetica dovute, in gran parte, all’invasione dell’Ucraina da parte della Russia, l’ansia per l’aumento dei prezzi dell’elettricità è ai massimi storici in tutta Europa. Oltre ad innescare un dibattito sulla dipendenza nazionale dal gas naturale, l’attenzione si è spostata su come l’energia potrebbe essere risparmiata o utilizzata meglio, non ultimo in un’infrastruttura di cloud computing che genera più emissioni di carbonio rispetto all’industria aeronautica, grazie in parte alla sua sistemi di raffreddamento elaborati e assetati di energia.

Tutta l’elettricità e l’energia termica potrebbero, sostengono i critici, essere utilizzate in modo molto migliore al di fuori dei data center e a beneficio della società in generale. Seguendo la legge della fisica secondo cui l’energia non viene mai persa ma cambia semplicemente forma, è concepibile che i molti gigawatt di elettricità utilizzati per alimentare i data center potrebbero, se non raffreddati, essere convertiti in calore per riscaldare migliaia di case e aziende. Questo potenziale ha visto la Norvegia e la Germania approvare leggi che impongono agli operatori dei data center di avere un piano – qualsiasi piano – per il riutilizzo del calore nei loro locali, mentre progetti simili hanno visto la nuvola riscaldare serre, allevamenti ittici, case e uffici. "E questo è positivo", afferma Bjornsgaard, che professa una grande fiducia nelle soluzioni pratiche di energia verde. Quando arriva il momento critico, sostiene, "non possiamo perdere tempo con i laser spaziali e il cracking dell'idrogeno per i prossimi dieci anni e provare tutti questi [progetti] elaborati che amiamo progettare".

I server si surriscaldano molto, molto rapidamente, al punto che il tuo comune rack probabilmente prenderebbe fuoco se non fosse raffreddato artificialmente. Ciò inevitabilmente compromette l’efficienza elettrica complessiva del data center, calcolata utilizzando un rapporto chiamato Power Usage Effectiveness. Maggiore è la potenza che può essere utilizzata per il calcolo rispetto al raffreddamento, meglio è. Anche con i sistemi di raffreddamento più efficienti, tuttavia, il punteggio PUE medio per la maggior parte dei data center è rimasto a un livello spiacevolmente elevato di 1,57 per tutto il 2021, il che significa che fino al 40% dell’energia utilizzata in queste strutture è stata utilizzata per il raffreddamento.

Il riutilizzo del calore di scarto, in teoria, ridurrebbe questi numeri, renderebbe sostenibili i data center e, allo stesso tempo, fornirebbe calore e calore alle comunità locali. È stato questo il caso di Dublino, dove AWS partecipa a un programma di riscaldamento comunitario, e di Stoccolma, dove un operatore di data center ha fissato l’obiettivo di utilizzare la propria energia termica di scarto per riscaldare il 10% della città entro il 2035. Questi schemi, tuttavia, ricordano anche che molti di questi progetti di solito vengono realizzati solo attraverso ingenti investimenti di capitale, anche perché la maggior parte di essi riutilizza il calore dei data center raffreddati ad aria utilizzando costose pompe di calore. Un’alternativa risiede nel raffreddamento a immersione per unità informatiche edge ad alte prestazioni, in cui il server è circondato da un liquido – solitamente acqua o olio – e quindi avvolto in tubazioni di rame per costruire uno scambiatore di calore. Questo descrive anche il primo, rozzo prototipo di caldaia digitale di Deep Green, che consisteva in poco più di un "secchio di olio da massaggio fatto in casa con un computer appeso al suo interno, un radiatore Argos e una pompa per laghetto per pesci", dice Bjornsgaard, che ricorda di essersi sentito sollevato dopo "non ci siamo uccisi quando abbiamo messo il computer nell'olio e il radiatore si è surriscaldato."