Отработанное тепло заводов превратят в охлаждение для дата-центров

Исследователи из Нью-Йоркского университета предлагают переосмыслить основы охлаждения. В новой работе они изучают альтернативу: использование отработанного тепла близлежащих заводов для питания системы охлаждения ЦОД путём накопления этого тепла в специальном материале, который затем может отдавать «холод» по требованию. «Потребности ЦОД в электроэнергии пока невелики, но быстро растут, — комментирует ведущий автор исследования Дхарик Маллапрагада. — Это шанс изменить траекторию и двигаться к устойчивому будущему, выгодному для всех».

В основе концепции лежат цеолиты — минералы с микропористой кристаллической структурой, обладающие уникальной способностью впитывать водяной пар. Этот процесс, называемый адсорбцией, сопровождается выделением тепла. Если затем нагреть цеолит, он высвобождает влагу, и цикл можно повторять. Такое взаимодействие позволяет использовать цеолит как «тепловую батарею»: на промышленном объекте отработанное тепло сушит минерал, заряжая его, а затем заряженный материал доставляют грузовиком в дата-центр.

На месте тёплый воздух от серверов испаряет воду, пар поглощается сухим цеолитом, создавая охлаждающий эффект и заменяя энергоёмкие компрессорные чиллеры. Термохимическое хранение на цеолитах эффективно тем, что не теряет энергию со временем, что делает его пригодным для длительного хранения и транспортировки. Моделирование показало, что такой подход может сократить расход электроэнергии на охлаждение ЦОД и промплощадки более чем на 75%, а для самого ЦОД — до 86%.

Хотя общее потребление воды вырастает на 15–25% из-за испарения, на самом предприятии оно резко падает, так как сброс тепла в атмосферу заменяется зарядкой батарей. Геопространственный анализ показал, что типичное расстояние между ЦОД и ближайшими заводами в США составляет всего 57 км, и даже с учётом транспортировки система даёт чистую экономию электричества. Несмотря на то, что концепция пока находится на стадии моделирования, она демонстрирует, как в эпоху цифровой экономики бросовое тепло можно превратить в ценный ресурс, помогая дата-центрам расти, не перегружая энергосистему.