隨著世界的連結日益頻繁,人們對數位裝置的需求也不斷增加,而資料中心更是日夜不停地運作。Exyte 不斷研究技術解決方案,以克服這種需求所帶來的環境挑戰。高能源效率的資料中心和半導體製造廠(晶圓廠)在其中扮演了關鍵的角色,而 Exyte 為生物製藥和生命科學產業所研發的 ExyCell® 也同樣扮演了關鍵的角色。Exyte 專家 Taib Shabbir、Manfred Engelhard 和 Luca Mussati 正密切合作,將永續發展融入這些產業。
.jpg?w=3840)
永續發展之路始於規劃階段
"我的主要職責是為客戶建造的半導體晶圓廠進行去碳化,」從事永續發展工作約 15 年的 Shabbir 表示。半導體製造本身就是能源密集的作業。雖然晶片製造商決心減少碳排放,但並非每個地方都能從電網獲得足夠的綠色能源。在世界許多地方,化石燃料仍是能源的主要來源。
"在 Exyte,我們知道永續發展的措施需要在新廠房興建之前的規劃階段及早考慮,才能在客戶營運期間對減少碳足跡產生更大的影響。」在已經全面營運的廠房實施這些措施會比較複雜且成本較高。「總而言之,我們越早規劃,成本就越低,影響也越大,」Shabbir 補充道。
Shabbir 等工程師會分析晶圓廠內的每個碳排放源及其數量。Shabbir 解釋說,"在可行的情況下,我們傾向於使用鋼材,因為鋼材的可回收成分較高,而且比混凝土更容易回收。
水電消耗的解決方案
半導體工廠一旦建成,就需要大量的水電來進行生產和運轉。製造半導體的晶圓(矽盤)需要經過數百個製程,並使用各種氣體、化學品和超純水進行清洗。反過來,廢水必須先經過處理,才能回流到水循環系統。
"Shabbir 表示:「Exyte 擁有專業技術,能讓晶圓廠回收高比例的廢水。數位建模和動態模擬可以幫助我們找到電力和水使用之間的平衡,」Shabbir 解釋道。
"永續性是成長的關鍵
Exyte 特別強調透過技術解決方案來推動脫碳。這也是 Shabbir 樂於成為 Exyte 團隊一員的原因之一。"為一家以永續發展為重點的公司工作非常重要,因為我希望為下一代締造更美好的世界做出貢獻。這個目標與 Exyte 和我們客戶的經濟抱負並無矛盾。永續發展是成長的關鍵,」他總結道。
半導體對其他產業的能源效率也有影響,例如資料中心。以高品質半導體為基礎的技術解決方案可以限制能源需求,並減少資料中心的冷卻。
.jpg?w=3840)
讓資料中心更具永續性
在 Exyte 位於斯圖加特的總部,Manfred Engelhard 是永續性資料中心解決方案的主題專家。身為技術總監,他擁有超過 30 年開發與提供節能解決方案的經驗。為後代留下更好的環境是他的心願。
對 Engelhard 和 Shabbir 來說,永續性從謹慎的建築規劃與施工開始。哪些建築材料特別具有永續性、低內含碳量或含有回收成分?許多建築材料,例如鋼製支撐柱,都可以再利用。
在資料中心建設中,低碳混凝土和木材等替代性建築材料通常是混凝土和鋼材的好選擇,因為它們的內含碳量較低。降低樓層高度、縮小整體建築體積等策略著重於資源的最佳利用。「有益於環境的技術解決方案,如用於發電機運行的無二氧化碳燃料,也正在被數據中心採用,」Engelhard 說。
「我們的現代生活方式需要數據中心,」Engelhard 表示,「數據中心不僅是我們日常業務的關鍵,也是人工智能應用、自動駕駛、生命科學和研究的必要條件。」
與 630 輛 Volkswagen Golf 相當的馬力
資料中心需要大量電力。Exyte 為超大型雲端服務供應商建置資料中心,將全球數百萬台伺服器連成網路。僅一個資料中心的運作所需的電力就超過 60 兆瓦。
細分而言,60 兆瓦的電力相當於超過 80,000 匹馬力。它相當於 8 輛高速火車或約 630 輛大眾 Golf。這 60 兆瓦的電力不僅供應給設備中的眾多伺服器,還供應給設備的冷卻和支援系統。如果沒有冷卻系統,伺服器很快就會過熱,導致系統故障。
Engelhard 解釋說:「我們已經有「直接到晶片散熱」的技術,可以直接在伺服器的晶片層收集熱能,並將其輸送到市政公用事業公司,例如為整個住宅區供熱。
不過,他補充說,這也需要市政或當地公用事業公司提供基礎設施,以吸收區域供暖系統的廢熱。"Engelhard 表示:「我們的每個資料中心都允許使用這項技術,而且有些市政府也有興趣開發這項資源。歐洲關於資料中心熱能再利用與能源效率的法規將加速永續發展的趨勢,例如德國的「Energieeffizienzgesetz」,這是一項針對能源效率的新法律。
資料中心不僅是能源消費者
Engelhard 認為資料中心與其周遭環境息息相關:它們能回饋給運作環境什麼?Engelhard 表示:「無論是熱回收,或是在電力短缺等緊急情況下,其巨大的緊急發電機都能支援電網,防止停電。「資料中心不僅會儲存您的資料,還能確保電燈不熄。在這方面,也已經與電網系統營運商討論如何在發電廠緊急情況下從資料中心獲益。
.jpg?w=3840)
使設施更具永續性的創新
雖然資料中心是 Exyte 技術中重要且顯著的一環,但這並非公司內部唯一肩負為地球創造更美好未來使命的領域。設計永續的生物製藥與生命科學設施也是 Exyte 員工的動力與挑戰。生物製藥與生命科學並不只是生產純淨無瑕的救命藥物,也是受到嚴格生產與設計規範的產業。這是因為生物製藥和生命科學設施必須遵守優良製造規範 (Good Manufacturing Practices, GMP) 的規定。這些規定可確保工廠在不影響生產品質的前提下,按照高標準興建。這就是工程師所面臨的主要挑戰:設計製藥設施,在不影響 GMP 的前提下改善永續性。
.jpg?w=3840)
ExyCell® 減少對資源的需求
Exyte 生物製藥與生命科學技術與創新副總裁 Luca Mussati 對永續發展充滿熱情,並認為 Exyte 在業界扮演著重要角色。「公司為客戶開發新的永續性解決方案,在成功實施後也能提供給其他企業,」他表示。"這種「交叉施肥」使 Exyte 成為業界的創新動力。"
Exyte 的主要創新之一 ExyCell® 潔淨室模組化系統不僅在靈活的預制設施方面領先競爭對手,同時也是一種可持續發展的解決方案。ExyCell's® 用於加熱、通風和空調的煙室整合式濾網風扇 (PIFF),可減少高達 50% 的能源消耗。它可以透過物聯網 (IoT) 進行數位控制,並透過 Digital Twins 和人工智慧解決方案進行最佳化,將能源消耗降至最低。
"Mussati 表示:「我們運用自己的智慧與經驗,設計出更節能的設施。這位訓練有素的工程師不僅在專業上對盡可能節能感興趣,在個人方面也是如此。"只要有可能,我總是搭火車旅行。目前我正在裝修我的家,使其更加節能。太陽能屋頂、熱泵。對我來說,重要的是為我們的孩子留下一個更美好的世界"。
