Zrównoważone rozwiązania oszczędzające zasoby

W miarę jak świat staje się coraz bardziej połączony, zapotrzebowanie na urządzenia cyfrowe rośnie, a centra danych działają przez całą dobę. Exyte nieustannie pracuje nad rozwiązaniami technicznymi, aby sprostać wyzwaniom środowiskowym związanym z takim zapotrzebowaniem. Energooszczędne centra danych i zakłady produkcji półprzewodników odgrywają w tym kluczową rolę, podobnie jak Exyte ExyCell® dla przemysłu biofarmaceutycznego i nauk przyrodniczych. Eksperci Exyte Taib Shabbir, Manfred Engelhard i Luca Mussati ściśle współpracują nad włączeniem zrównoważonego rozwoju do tych branż.

"W Exyte wiemy, że działania na rzecz zrównoważonego rozwoju należy rozważyć na wczesnym etapie planowania, zanim nowa fabryka zostanie zbudowana, aby mieć większy wpływ na redukcję śladu węglowego podczas operacji klientów". Wdrożenie takich środków w już w pełni działającym obiekcie jest bardziej złożone i kosztowne. "Podsumowując, im wcześniej to zaplanujemy, tym niższy koszt i większy wpływ" - dodaje Shabbir.

Inżynierowie tacy jak Shabbir analizują każde źródło emisji dwutlenku węgla i jego ilość w fabryce. Patrzą na węgiel zawarty w materiałach budowlanych oraz na emisje wytwarzane podczas budowy i eksploatacji. "Używamy również tylko tyle betonu, ile jest to konieczne, ponieważ jest to materiał budowlany o wysokiej emisji dwutlenku węgla" - wyjaśnia Shabbir. "Tam, gdzie jest to możliwe, wolimy używać stali, która ma wyższą zawartość materiałów pochodzących z recyklingu i jest łatwiejsza do recyklingu zamiast betonu".

Rozwiązania w zakresie zużycia wody i energii

Po wybudowaniu fabryki półprzewodników potrzebuje ona dużo energii elektrycznej i wody do produkcji i działania. Wafle, krzemowe dyski, na których tworzone są półprzewodniki, poddawane są setkom procesów i czyszczeniu za pomocą różnych gazów, chemikaliów i ultraczystej wody. Ścieki z kolei muszą zostać oczyszczone, zanim będą mogły zostać ponownie wprowadzone do obiegu wody.

"Exyte posiada wiedzę specjalistyczną umożliwiającą fabrykom recykling wysokiego procentu ścieków" - mówi Shabbir. Ale recykling ścieków wymaga również dużej ilości energii, co powoduje konflikty, które interesariusze muszą rozwiązać, aby fabryka była naprawdę zrównoważona. "Modelowanie cyfrowe i dynamiczna symulacja mogą pomóc nam znaleźć równowagę między zużyciem energii elektrycznej i wody" - wyjaśnia Shabbir.

"Zrównoważony rozwój jest kluczem do wzrostu"

Exyte kładzie szczególny nacisk na dekarbonizację poprzez rozwiązania technologiczne. Jest to jeden z powodów, dla których Shabbir lubi być częścią zespołu Exyte. "Praca dla firmy, której kluczowym celem jest zrównoważony rozwój, jest ważna, ponieważ chcę przyczynić się do stworzenia lepszego świata dla następnego pokolenia. Jest to cel, który nie stoi w sprzeczności z ambicjami ekonomicznymi zarówno Exyte, jak i naszych klientów. Zrównoważony rozwój jest kluczem do wzrostu" - podsumowuje.

Półprzewodniki mają również wpływ na efektywność energetyczną innych branż, takich jak centra danych. Rozwiązania technologiczne oparte na wysokiej jakości półprzewodnikach mogą ograniczyć zapotrzebowanie na energię i zmniejszyć chłodzenie w centrach danych.

Bardziej zrównoważone centra danych

W siedzibie Exyte w Stuttgarcie Manfred Engelhard jest ekspertem w dziedzinie zrównoważonych rozwiązań dla centrów danych. Jako dyrektor ds. technologii ma ponad 30-letnie doświadczenie w opracowywaniu i dostarczaniu energooszczędnych rozwiązań. Pozostawienie lepszego środowiska dla przyszłych pokoleń jest sprawą bliską jego sercu.

Tyle koni mechanicznych, co 630 Volkswagenów Golfów

Centra danych potrzebują dużo mocy. Exyte buduje centra danych dla hiperskalowych dostawców usług w chmurze, którzy łączą miliony serwerów na całym świecie. Moc wymagana do działania tylko jednego centrum danych może wynosić ponad 60 megawatów.

W uproszczeniu, 60 megawatów mocy to odpowiednik ponad 80 000 koni mechanicznych. To tyle, co osiem szybkich pociągów lub około 630 Volkswagenów Golfów. Te 60 megawatów nie tylko zasila wiele serwerów w obiekcie, ale także systemy chłodzenia i wsparcia. Bez systemu chłodzenia serwery szybko by się przegrzały, co doprowadziłoby do awarii systemu.

"Dysponujemy już technologiami "chłodzenia bezpośrednio do układu scalonego", które można wykorzystać do zbierania ciepła bezpośrednio na poziomie układu scalonego serwerów i dostarczania go do zakładów komunalnych, na przykład w celu ogrzewania całych dzielnic mieszkaniowych" - wyjaśnia Engelhard.

Dodaje jednak, że wymaga to również od gmin lub lokalnych przedsiębiorstw użyteczności publicznej zapewnienia infrastruktury do pochłaniania ciepła odpadowego dla systemów ciepłowniczych. "Każde z naszych centrów danych pozwala na wykorzystanie tej technologii i są gminy, które są zainteresowane wykorzystaniem tego zasobu" - mówi Engelhard. Europejskie przepisy dotyczące ponownego wykorzystania ciepła w centrach danych i efektywności energetycznej przyspieszą trend zrównoważonego rozwoju, taki jak niemiecka "Energieeffizienzgesetz", nowa ustawa o efektywności energetycznej.

Centra danych nie tylko jako konsumenci energii

Engelhard postrzega centra danych w odniesieniu do ich bezpośredniego otoczenia: co mogą one oddać środowisku, w którym działają? Niezależnie od tego, czy chodzi o odzyskiwanie ciepła, czy w sytuacjach awaryjnych, takich jak niedobory mocy, ich ogromne generatory awaryjne mogą wspierać sieć energetyczną, aby zapobiec przerwom w dostawie prądu. "Centra danych nie tylko przechowują dane, ale także zapewniają, że światła pozostają włączone" - mówi Engelhard. Również w tym przypadku prowadzono już rozmowy z operatorami sieci energetycznej na temat tego, w jaki sposób mogą oni skorzystać z centrów danych w sytuacjach awaryjnych.

Innowacje, które sprawiają, że obiekty są bardziej zrównoważone

Chociaż centra danych są ważnym i znaczącym aspektem technologii Exyte, nie jest to jedyny obszar w firmie, który ma misję tworzenia lepszej przyszłości dla planety. Projektowanie zrównoważonych obiektów biofarmaceutycznych i nauk przyrodniczych jest również motywacją i wyzwaniem dla pracowników Exyte.

Nie jest to branża zbudowana wyłącznie na produkcji leków ratujących życie, które są zarówno czyste, jak i nieskazitelne, ale także taka, która podlega surowym przepisom dotyczącym produkcji i projektowania. Wynika to z faktu, że zakłady biofarmacji i nauk przyrodniczych podlegają zasadom Dobrych Praktyk Wytwarzania (GMP). Zapewniają one, że fabryki są budowane zgodnie z wysokimi standardami bez uszczerbku dla jakości produkcji. Jest to kluczowe wyzwanie dla inżynierów: projektowanie obiektów farmaceutycznych w celu poprawy zrównoważonego rozwoju bez uszczerbku dla GMP.

Co więcej, ExyCell® zmniejsza ślad węglowy projektu od samego pomysłu i przez cały etap budowy nowego obiektu. Wynika to z faktu, że alternatywne prefabrykowane pomieszczenia czyste są zazwyczaj bardzo duże, a jedynym sposobem ich dostarczenia jest ciężki transport. Dla porównania, moduły ExyCell® są bardzo kompaktowe, co skutkuje mniejszą liczbą ciężarówek dostawczych i bardziej energooszczędnym procesem.

"Wykorzystujemy naszą pomysłowość i doświadczenie do projektowania bardziej energooszczędnych obiektów" - mówi Mussati. Ten wyszkolony inżynier jest zainteresowany oszczędzaniem jak największej ilości energii nie tylko zawodowo, ale także osobiście. "Zawsze podróżuję pociągiem, gdy tylko jest to możliwe. Obecnie remontuję swój dom, aby był bardziej energooszczędny. Dach solarny, pompa ciepła. Ważne jest dla mnie, abyśmy zostawili lepszy świat naszym dzieciom".