Il calore di scarto di micro centri dati per riscaldare il quartiere

Si fanno strada sempre più forme di riscaldamento intelligente.

Un data center di recente installazione nell’edificio NEST (acronimo di Next Evolution in Sustainable Building Technologies) destinato alla ricerca non viene utilizzato soltanto per l’elaborazione dei dati, ma contribuisce anche a riscaldare l’intero ambiente.

Il sistema di server fa parte del progetto di ricerca internazionale dell’Unione Europea ECO-Qube, che studia l’integrazione dei data center nei sistemi edilizi e il loro funzionamento efficiente dal punto di vista energetico.

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Si trovano oggi al Circolo Polare Artico alcuni dei più grandi data center al mondo

Un clic su Internet lascia tracce. Non soltanto nel Web stesso, ma anche sotto forma di una grande impronta ecologica.

Infatti, anche se tutti i nostri dati sono presumibilmente in rete, per elaborarli e immagazzinarli sono necessari centri dati fisici che consumano enormi quantità di energia, una parte significativa della quale viene utilizzata per raffreddare le infrastrutture a causa dell’enorme quantità di calore disperso che viene generato durante la computazione.

I grandi colossi tecnologici sono ora ben consapevoli delle loro responsabilità, investono generosamente in energie rinnovabili e cercano modi per ottimizzare l’efficienza energetica delle loro server farm.

Una di queste strade, ad esempio, porta al Circolo Polare Artico, dove attualmente si trovano alcuni dei più grandi data center al mondo.

Le temperature rigide del luogo contribuiscono a ridurre la quantità di energia necessaria per raffreddare le apparecchiature.

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Molti più micro centri dati di prossimità in futuro dovuti alla diffusione di AI, AR e IoT

Con l’affermazione delle ultime tendenze digitali come l’intelligenza artificiale (AI), la realtà aumentata (AR) e l’Internet delle cose (IoT), si prospettano tuttavia ulteriori sfide.

I volumi di dati da elaborare aumentano rapidamente e, allo stesso tempo, sono necessarie reazioni in tempo reale, senza ritardi.

Per raggiungere questo obiettivo, l’elaborazione dei Big Data deve avvicinarsi al luogo in cui questi ultimi sono stati creati.

Ad esempio, sotto forma di un micro-centro dati nel quartiere.

Nel migliore dei casi, tuttavia, questo centro dati locale non sarà utilizzato soltanto per l’elaborazione dei dati, ma verrà impiegato anche per riscaldare l’edificio che lo ospita, una volta collegato al sistema energetico.

Un test sul campo con micro centri dati al numero civico 129 di Ueberlandstrasse a Dübendorf nel Canton Zurigo, segnatamente nell’edificio di ricerca NEST dell’EMPA (Laboratorio Federale di Prova dei Materiali e di Ricerca) e dell’EAWAG (Istituto Federale Svizzero di Scienza e Tecnologia Acquatica) e in altre due località in Turchia e nei Paesi Bassi, mira a esplorare il potenziale di questa idea.

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Çağatay Yılmaz: “Ridurre di un quinto il fabbisogno energetico e le emissioni di CO2”

Il progetto, denominato ECO-Qube, è sostenuto dal programma Horizon 2020 dell’Unione Europea e riunisce partner della ricerca e dell’industria di Svizzera, Turchia, Spagna, Germania, Paesi Bassi e Svezia.

“Il nostro obiettivo è ridurre di un quinto sia il fabbisogno energetico che le emissioni di CO2 dei piccoli data center”, afferma Çağatay Yılmaz, Innovation Manager del fornitore turco di soluzioni IT Lande e leader del progetto ECO-Qube.

Secondo la Sustainable Digital Infrastructure Alliance, un altro partner del progetto, i data center convenzionali spesso operano solo al 15 per cento circa della loro capacità.

Nonostante ciò, i server hanno costantemente bisogno di energia e di essere raffreddati.

L’ottimizzazione delle temperature interne si farà con l’AI

Il riscaldamento intelligente sarà frutto dell’AI e di un buon controllo dei flussi d’aria

Per ovviare a questo problema, il raffreddamento dei data center ECO-Qube è intelligente.

I dati dei sensori provenienti dai singoli componenti IT vengono accumulati in strutture Big Data e contribuiscono a garantire che la distribuzione del calore all’interno dei componenti sia registrata con precisione in ogni momento.

L’intelligenza artificiale combina questi dati con le simulazioni dei flussi d’aria, in modo che il raffreddamento possa essere mirato.

Allo stesso tempo, i carichi di calcolo nei tre data center di prova in Svizzera, Turchia e Paesi Bassi sono distribuiti in modo tale che tutte e tre le strutture possano essere gestite con la massima efficienza energetica possibile.

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Il riutilizzo del calore residuo darà più tepore a case e uffici e l’acqua calda sanitaria

I tre data center saranno integrati direttamente nei sistemi energetici dei quartieri circostanti e saranno alimentati, ove possibile, con energia rinnovabile.

Nel NEST, ad esempio, l’elettricità per il funzionamento del centro dati è fornita dagli impianti fotovoltaici delle unità NEST e del dimostratore di mobilità dell’EMPA, “move”, tra gli altri.

Il calore residuo del centro dati entra nella rete esistente a media o bassa temperatura.

In inverno, alimenta direttamente il sistema di riscaldamento dell’edificio e, nel corso dell’anno, serve contemporaneamente come fonte per una pompa di calore che fornisce acqua calda sanitaria.

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Philipp Heer: “I calcoli dovranno avvenire quando ha senso sul piano ecologico”

“Per noi è interessante considerare il micro data center non soltanto come un consumatore di energia elettrica, ma come un componente dinamico del sistema complessivo che possiamo utilizzare in modo che i calcoli avvengano quando ha senso dal punto di vista ecologico”, afferma Philipp Heer, responsabile dell’Energy Hub (ehub) dell’EMPA.

“L’accoppiamento del mondo elettrico e termico con l’infrastruttura IT e l’elaborazione dei dati offre un grande potenziale di ottimizzazione verso un funzionamento sostenibile”.

Il progetto durerà circa tre anni.

Al termine, il team spera di poter fornire linee guida per i progettisti e gli operatori edilizi, allo scopo di aiutarli a integrare i data center negli edifici e nei quartieri in modo efficiente dal punto di vista energetico.

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