Water: de belangrijkste manier om digitaal opgeslagen bestanden te koelen

Ondanks het dalende energieverbruik kan de waterkoelingmethode toch een grote impact hebben op het milieu

(Hot Huts van Google)

Met de enorme hoeveelheid gegevens die online wordt opgeslagen als gevolg van de uitbreiding van internet en diensten die in de cloud worden aangeboden, lopen datacenters het risico oververhit te raken, omdat de elektriciteit die ze aandrijft uiteindelijk in warmte verandert. Dit brengt de interne componenten in gevaar, die defect kunnen raken of zelfs kunnen smelten. Om deze problemen het hoofd te bieden, zijn er twee soorten koeling die elk bedrijf met een datacenter kan gebruiken. De eerste betreft koeling via airconditioners - wat een hoog energieverbruik met zich meebrengt. De tweede heeft water als belangrijkste middel.

Deze methode werkt vanuit het basisprincipe van thermodynamica, waarbij warmte zich verplaatst van de heetste naar de koudste objecten. Waterkoeling heeft een paar verschillende methoden:

De meest voorkomende methode

Een pomp laat koud water circuleren door 'waterblokken' (een stuk warmtegeleidend metaal, zoals koper of aluminium, gevuld met holle buizen en kanalen gevuld met koud water) die bovenop een chip zijn gescheiden door een pasta dat helpt bij warmteoverdracht. Binnen dit waterblok vindt warmteoverdracht plaats. Het verwarmde water gaat verder naar de radiator, en terwijl de warmte verdwijnt, herstart een andere hoeveelheid koud water de cyclus.

De Google-methode

Bij Google-bedrijven is er een andere manier van koelen die ook water gebruikt. De servers zijn met hun rug naar elkaar toe geplaatst en tussen hen in is er een afgesloten gang genaamd Hot Huts ("Cabanas Quentes", in vrije vertaling - bekijk de foto hierboven). Terwijl verschillende afzuigventilatoren achter de servers hete lucht in de Hot Huts blazen , zijn er slangen die uit de vloer komen en water bevatten dat van en naar de koelspiralen komt - ze bevinden zich bovenaan. Afzuigventilatoren bovenop elke Hot Huts- unit zuigen warme lucht door de spoelen die door water zijn gekoeld, en de gekoelde lucht komt uit in de datacenteromgeving. Daar trekken de servers de lucht aan die hen afkoelt, waardoor de cyclus rond is.

De Google-methode in Finland

In Hamina, Finland, heeft Google een koelmethode ontwikkeld die uitsluitend het ijskoude water van de Finse Golf gebruikt om een ​​datacenter te koelen. Het datacenter is gebouwd op een papierfabriek uit de jaren 50 en pompt water door een ondergedompelde tunnel, waardoor het door warmtewisselaars gaat, waar warmte wordt afgevoerd door directe uitwisseling. Het warme water gaat naar een ander gebouw, waar het wordt gemengd met zeewater, om het af te koelen. Dit wordt gedaan zodat, wanneer dit water wordt teruggevoerd naar de zee, het een temperatuur heeft die vergelijkbaar is met dat van het water, om de milieueffecten in het gebied te minimaliseren. Het bedrijf zorgt ervoor dat deze methode natuurlijke koeling van het datacenter met zeewater biedt, aangezien er geen ander element bij betrokken is.

De nadelen van koelen via water

Ondanks het dalende energieverbruik omdat het niet afhankelijk is van een airconditioning, heeft de watergebaseerde koelmethode toch een grote impact op het milieu. Behalve dat het veel water verbruikt en een constante aanvoer nodig heeft, is verdampt water een serieus probleem als het de datacenteromgeving verlaat. Niet omdat het vervuild is - het is niet vervuild in deze omgeving - maar omdat het nog steeds heet is en constant in de omgeving "lekt". Dit lek introduceert een kunstmatige stoom die de lokale temperatuur verhoogt. En het probleem is dat deze temperatuurstijging schadelijk kan zijn voor het milieu, omdat de fauna en flora er niet op rekende.

Om het gebruik van drinkwater te verminderen, zijn er enkele datacentra die gerecycled water gebruiken. Hoewel het geen verbruiksartikel is, is het schoon genoeg om datacenters niet te beschadigen. Desondanks zijn er nog steeds veel datacenters die water uit reservoirs gebruiken. Met datacenters die gerecycled water gebruiken, kan de impact worden verminderd, maar de vraag naar water is niet alleen groot, maar groeit ook aanzienlijk met de opkomst van nieuwe datacenters die deze manier van koelen gebruiken.

Als het gebruik van energie om datacenters te koelen door middel van airconditioners niet milieuvriendelijk is, is het ook niet mogelijk om het gebruik van water als definitieve oplossing voor het probleem te beschouwen.