Energeticky účinná datová centra: Společnost Exyte se zaměřuje na propojení sektorů

„Naším posláním je navrhovat a budovat datová centra, která jsou nejen efektivní a udržitelná, ale také připravená čelit budoucím výzvám, a to vše při snižování ekologické stopy technologického sektoru,“ říká Manfred Engelhard. Jako technologický ředitel globální obchodní jednotky datových center společnosti Exyte neustále zkoumá inovativní technologie, jako je kapalinové chlazení, s cílem snížit spotřebu energie a přispět k ekologičtější budoucnosti. Datová centra vyžadují chlazení, protože jejich počítačové čipy generují značné množství tepla, a proto jsou pro udržitelnější provoz nezbytné účinné chladicí systémy.

Datová centra společnosti Exyte se vyznačují schopností kombinovat celou řadu řešení přizpůsobených na míru. „Úzce spolupracujeme s našimi klienty, abychom posoudili potenciál integrace různých energetických systémů a zdrojů na různých místech,“ vysvětluje Engelhard. Studie proveditelnosti zohledňují řadu faktorů, včetně dostupnosti obnovitelné energie, klimatických podmínek v dané lokalitě, stability rozvodné sítě a využití pozemků pro budoucí rozšíření. Tím je zajištěno, že každý projekt je individuálně optimalizován z hlediska udržitelnosti a účinnosti. Společnost Exyte také soustavně zkoumá možnosti využití odpadního tepla z datových center pro účely dálkového vytápění a již plánuje jeho zavedení na několika místech.

Zjednodušené propojení sektorů

V ideálním případě může datové centrum sloužit jako základní kámen okolní energetické infrastruktury a díky efektivnímu propojení sektorů optimalizovat využití dostupných zdrojů energie. Společnost Exyte přizpůsobuje návrhy a technologie místním podmínkám a požadavkům klientů a vytváří a dodává tak jedny z nejmodernějších a nejudržitelnějších datových center v oboru.

Získávání chladné energie přímo u zdroje

Engelhard a jeho tým provedli koncepční studii pro inovativní projekt ve spolupráci s partnerskou společností v Asii. Jejich ambiciózním plánem je navrhnout a postavit velké moderní datové centrum v blízkosti přístavu významného městského centra vybaveného terminálem na zkapalněný zemní plyn (LNG).

Myšlenka tohoto projektu se může zdát jednoduchá, vyžaduje však značné inženýrské schopnosti a odborné znalosti. Při regazifikaci LNG z kapalného stavu zpět do původní plynné formy se uvolňuje kryogenní energie. Tento proces generuje intenzivní chlad, který je zachycen a nasměrován do chladicí infrastruktury datového centra. K přenosu chladné energie z LNG do chladicích systémů se používají výměníky tepla, což účinně minimalizuje potřebu dodatečné energie k chlazení datového centra.

Využití tohoto energetického zdroje, který se často jednoduše promarňuje, výrazně zvyšuje udržitelnost a efektivitu datového centra. „Jedná se o ideální řešení pro pobřežní městská centra s terminály LNG. I když toto řešení nemůžeme uplatnit všude, tento příklad ukazuje, že vždy existují příležitosti k hledání a identifikaci energetických zdrojů a k jejich co nejefektivnějšímu využití. Zachycení této chladné energie přímo u zdroje umožňuje našim klientům snížit dopad jejich datových center na životní prostředí. Každý projekt, který optimalizuje propojení energetického sektoru, je v tomto ohledu přínosem.“

Datová centra podporující místní energetickou infrastrukturu

S ohledem na budoucnost má společnost Engelhard vizi dalšího inovativního konceptu pro budoucí projekty datových center zaměřené na zachycování a využití uhlíku. Plán počítá s využitím systému palivových článků nebo plynových motorů poháněných směsí zemního plynu a proměnlivého podílu vodíku k výrobě elektřiny pro datové centrum.

Tento koncept je obzvláště vhodný pro oblasti, kde stávající elektrická síť nedokáže pojmout velké další odběratele, jako jsou například velká datová centra. Příkladem takových oblastí jsou velká evropská městská centra, jako je Berlín, Frankfurt nad Mohanem a Dublin, která mají stabilní, ale přetíženou energetickou síť, což ponechává omezenou kapacitu pro podstatnou novou poptávku.

Kromě toho může infrastruktura datových center, která zahrnuje generátory a baterie, podporovat síť tím, že na požádání provozovatele sítě poskytuje řídicí energii. Prostřednictvím obousměrných energetických připojení mohou datová centra zajistit regulaci frekvence a stabilizaci napětí, čímž přispívají k celkové stabilitě sítě.

Datová centra v obytných oblastech mohou využít odpadní teplo prostřednictvím systému akumulace tepla k efektivnímu vytápění okolních domácností, čímž podporují udržitelnost v dané komunitě.

Zkoumání zachycování uhlíku pro udržitelnější datová centra

„Při použití zemního plynu v palivovém článku nebo plynovém motoru se jako vedlejší produkt uvolňuje oxid uhličitý, neboli CO₂,“ vysvětluje Engelhard. „Místo toho, abychom nechali CO₂ unikat do atmosféry, můžeme využít technologie zachycování uhlíku a tento uhlík znovu využít v průmyslu nebo v potravinářství a nápojovém průmyslu.“ Zachycený CO₂ lze znovu použít jako vstupní surovinu pro výrobu různých průmyslových prvků, včetně uhlíkových vláken, která se používají při výrobě lehkých komponent, jako jsou lopatky větrných turbín. CO₂ je rovněž potřebný k výrobě syntetických paliv v kombinaci se zeleným vodíkem na podporu udržitelnějšího odvětví dopravy.

„Engelhard zdůrazňuje tento potenciál: ‚Integrací takového systému nejenže napájíme datové centrum, ale také aktivně přispíváme k cirkulární uhlíkové ekonomice. Je to vzrušující koncept, který spojuje udržitelnost s inovací a připravuje cestu pro ekologičtější a efektivnější datová centra.‘“

Co je zachycování uhlíku a jak funguje?

Zachycování uhlíku v datových centrech zahrnuje zachycování emisí CO₂ vznikajících při provozu datových center, která jsou napájena směsí zemního plynu a vodíku. CO₂ se zachycuje pomocí chemických rozpouštědel nebo fyzikálních adsorbentů. Po zachycení se CO₂ stlačí a přepraví nákladními vozy do průmyslových areálů. Tam se využívá v různých průmyslových procesech, jako je výroba chemikálií, paliv nebo stavebních materiálů. Tento přístup je v souladu s principy cirkulární uhlíkové ekonomiky, v níž se CO₂ znovu využívá, namísto aby se ukládal.

1. Separace

Při spalování zemního plynu pro napájení datových center dochází k emisi oxidu uhličitého (CO₂). Místo uvolnění do atmosféry se CO₂ zachycuje pomocí chemických rozpouštědel nebo fyzikálních metod, jako je membránová separace. Zachycený CO₂ se poté stlačuje na superkritickou tekutinu, což usnadňuje jeho manipulaci a přepravu.

2. Skladování
a přeprava

V krátkodobém horizontu se CO₂ skladuje v kryogenních nádržích nebo vysokotlakých lahvích namontovaných na nákladních vozech. Tyto nádrže udržují CO₂ v kapalném nebo superkritickém stavu pro snazší manipulaci a přepravu. Přeprava do průmyslových areálů se obvykle provádí pomocí nákladních vozů nebo lodí. Pro blízké průmyslové areály mohou být vhodným řešením také potrubní rozvody.

3. Cirkulární
uhlíková ekonomika

Zachycený CO₂ lze využít v různých průmyslových aplikacích v rámci cirkulární ekonomiky. Lze jej přeměnit na syntetická paliva, jako je e-methanol a e-kerosin, použít při výrobě chemikálií a plastů nebo využít při výrobě stavebních materiálů, jako je beton vytvrzovaný CO₂ a stavební kamenivo.