Горячие байты. Как дата-центры согревают мир
Цифровой мир работает без перерывов. Дата-центры хранят файлы, передают видео и поддерживают голосовых помощников. Но есть нюанс: серверы выделяют массу тепла, а на их охлаждение тратится колоссальное количество энергии. Всё чаще компании находят этому теплу полезное применение — отапливают с его помощью дома, нагревают воду и даже создают идеальные условия для томатов, рыб и раков.
Спрос на облачные технологии, искусственный интеллект и онлайн-сервисы растет с бешеной скоростью, и вместе с ним — аппетиты дата-центров. Крупнейшие из них находятся в Китае и при работе на полую мощность потребляют до 150 МВт электроэнергии. До 40% энергии уходит на охлаждение серверов, и это огромные затраты. Но зачем просто тратить тепло впустую, если его можно использовать? Всё больше городов и компаний находят ему применение: отапливают дома, офисы, теплицы и выращивают раков к пиву.
Представьте себе комнату, где расставили тысячи включенных компьютеров. Без охлаждения там быстро станет жарко, как в парилке. Теперь увеличьте масштаб до размеров здания — и перед вами дата-центр, цифровая фабрика, где множество серверов работает круглосуточно.
Каждый лайк, поисковый запрос и загруженный мем — это нагрузка на серверы. Гораздо большее влияние оказывают вычисления, связанные с ИИ, потоком видео, хостингом популярных сайтов. Мощные процессоры не только обрабатывают данные, но и выделяют огромное количество тепла. Если его не отводить, оборудование перегреется, начнет сбоить, а в худшем случае выйдет из строя.
Но разве разумно тратить ресурсы, чтобы избавиться от этого тепла? Его можно использовать с пользой.
Лайкнул котика — обогрел дом
В датском Оденсе Facebook (принадлежит Meta Platforms Inc., деятельность которой признана экстремистской и запрещена на территории России) решил, что бесконечные потоки постов, видео и мемов можно не просто гонять по серверам, но и использовать с пользой — согревать дома местных жителей.
Как это работает? Вместо того чтобы впустую рассеивать тепло, дата-центр передает его в городскую систему отопления. Вода из теплосети поступает в центр и циркулирует по изолированным стальным трубам, нагреваясь в медных змеевиках внутри охлаждающих устройств. Затем специальные насосы доводят температуру до нужного уровня — и обратно в сеть, где тепло уже ждут тысячи домов.
Идея не нова: в Дании давно применяют тепловые насосы, а рекуперация тепла через змеевики — распространенная технология в промышленности. Но использование этих решений в масштабах гигантского дата-центра — редкость. В 2020 году система передавала в городскую сеть столько энергии, что теплом было обеспечено около 7 тыс. домов. К 2023 году проект расширили, и теперь он обогревает почти в 2 раза больше жилья.
Это не первый в мире случай, когда дата-центр подключили к городскому отоплению. Например, в Стокгольме дата-центры уже несколько лет передают избыточное тепло в систему централизованного теплоснабжения.
Лобстера заказывали?
В Норвегии решили, что тепло от дата-центров можно использовать не только для отопления. Почему бы не согреть, например, лобстеров? Компания Green Mountain, которая специализируется на строительстве и эксплуатации экологичных дата-центров, вместе с Norwegian Lobster Farm разработала проект по выращиванию этих морских раков.
Всё дело в температуре. Чтобы лобстеры быстро вырастали до размеров с тарелку, вода должна быть примерно +20°C. И вот удачное совпадение: после охлаждения серверов как раз и получается вода такой температуры. Чтобы не терять тепло впустую, его решили перенаправить на акваферму. Компании планируют разместить ее рядом с дата-центром, чтобы максимально эффективно использовать ресурсы.
Система проста: морская вода поступает на объект при +8°C, охлаждает IT-оборудование, нагревается до +20°C и вместо сброса обратно во фьорд идет в бассейны с лобстерами. Это не только снижает энергозатраты, но и устраняет необходимость в сложных системах подогрева воды, которые обычно применяются в наземных рыбных хозяйствах. Однако проект из-за пандемии застопорился.
На лобстерах решили не останавливаться. Green Mountain также планирует построить крупную наземную ферму по разведению форели. Когда ферма выйдет на полную мощность, она сможет производить до 9 тыс. тонн форели в год — это 22 млн обедов.
Как угорь на сковородке
Серверное тепло в аквакультуре используют не только в Норвегии. В японском городе Бибай, на северном острове Хоккайдо, White Data Center решил объединить технологии и гастрономические традиции: здесь серверы помогают в разведении угрей.
Проект рассчитан на 300 тыс. угрей, которые будут жить в бассейнах при стабильных +27°C, что идеально для выращивания этой популярной в Японии рыбы. Им хватит 7 месяцев, чтобы набрать товарный вес в 250 граммов и стать частью традиционного японского ужина.
Любопытно, что выбор не сразу пал на эту рыбу. Сначала ученые тестировали моллюсков абалонов, морских ежей, а также японский горчичный шпинат, томаты черри и другие культуры. Но угри оказались лучшими: им как раз нужна именно такая температура, а сложной модернизации системы выращивания не требуется.
Кстати, сам White Data Center тоже вышел нестандартным. На Хоккайдо много снега, и вместо того, чтобы просто любоваться сугробами, инженеры придумали, как его использовать: зимой снег собирают и хранят, а потом растапливают и охлаждают им серверы. Так дата-центр экономит на охлаждении, а теперь еще и с пользой использует избыточное тепло.
IT-томатная паста
В Нидерландах дата-центры заставили работать на урожай. Зачем терять энергию впустую, если можно пустить ее на созревание овощей, особенно там, где теплицы топят газом, а лето довольно короткое?
Компания ITRenew, работающая в сфере устойчивых технологий, объединилась с облачным провайдером Blockheating и придумала, как превратить серверы в обогреватели для фермеров. В их проекте компактные дата-центры в контейнерах, которые используют жидкостное охлаждение и направляют отработанное тепло прямо в теплицы. Вода, нагретая до 65°C, циркулирует между серверами и растениями, создавая идеальный микроклимат.
Теплицы в Нидерландах занимают более 3,7 тыс. га, и один такой контейнер способен зимой отапливать полгектара, а летом — до 2 га. Этого вполне достаточно, чтобы собирать тонны помидоров каждый год. А главное, такая система гораздо дешевле традиционного отопления природным газом, который обычно используется для обогрева парников.
Пилотные проекты уже показали отличные результаты. Возможно, совсем скоро мы будем не только хранить данные в облаке, но и заказывать к ужину помидоры с «серверной» сковородки.
