به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، مراکز داده بهعنوان ستون فقرات اقتصاد دیجیتال و زیرساختهای هوش مصنوعی، در سالهای اخیر رشد چشمگیری داشتهاند. این تأسیسات عظیم که وظیفه پردازش، ذخیرهسازی و انتقال حجم عظیمی از دادهها را بر عهده دارند، بهدلیل گسترش سریع هوش مصنوعی، تقاضای بیسابقهای برای انرژی، آب و فضای شهری ایجاد کردهاند. مصرف بالای برق، تولید گرمای شدید و فشار بر شبکههای آب و برق محلی، شهرها را با چالشهای تازهای روبهرو کرده است.
رشد انفجاری هوش مصنوعی و خدمات مبتنی بر ابر (cloud) موجب شده است که بسیاری از شرکتهای فناوری، مراکز داده خود را با سرعت بالایی در مناطق شهری یا حومه شهرها توسعه دهند. این مراکز نهتنها مقدار قابلتوجهی برق مصرف میکنند (گاه معادل مصرف برق یک شهر کوچک) بلکه برای خنک نگه داشتن سرورها به حجم بالایی از آب نیز نیاز دارند. علاوه بر این، گرمای تولیدشده توسط این تأسیسات میتواند بر دمای محلی تأثیر بگذارد و فشار بیشتری بر شبکههای انرژی شهری وارد کند.
شهرداران در سراسر جهان خود را در موقعیتی قرار دادهاند که باید میان منافع اقتصادی ناشی از جذب سرمایهگذاریهای فناوری و نگرانیهای شهروندان درباره افزایش هزینههای انرژی، مصرف منابع و تأثیرات زیستمحیطی تعادل برقرار کنند. ائتلافی متشکل از ۳۶ شهردار از سراسر جهان در هفته اقدام اقلیمی لندن، پیمانی تازه با عنوان «پیمان جهانی مراکز داده شهری» را راهاندازی کردند. هدف این پیمان، نه مخالفت با توسعه مراکز داده، بلکه تضمین آن است که هرگونه گسترش آینده این زیرساختها با انرژی پاکتر، هزینه کمتر و منافع ملموس برای ساکنان شهرها همراه باشد.
این پیمان که توسط شبکه C۴۰ Cities و با حمایت شهرهایی همچون بارسلونا، میامی، ریو دو ژانیرو، ژوهانسبورگ، فینیکس و ملبورن راهاندازی شده است، نماینده جمعیتی نزدیک به ۸۰ میلیون نفر از پنج قاره جهان است. شهرداران امضاکننده این توافق معتقدند که مراکز داده باید به شکلی راهبردی در شهرها ادغام شوند، منابع را بهینه مصرف کنند، با جوامع محلی تعامل داشته باشند و در نهایت به کاهش هزینهها و افزایش رفاه مشترک کمک کنند.
شهرداران اکنون خود را میان نگرانیهای شهروندان و جاهطلبیهای شرکتهای فناوری میبینند و باید همزمان مصرف انرژی، تولید گرما، و فشار بر شبکههای آب و برق را مدیریت کنند. پیمان جدید تلاش میکند با ارائه یک چارچوب عملی، هم از منافع اقتصادی این صنعت حمایت کند و هم از آسیب به محیط زیست و کیفیت زندگی شهروندان جلوگیری کند.
شهرها پیش از این نیز راهحلهای نوآورانهای را از بازیافت گرمای مراکز داده در شمال اروپا گرفته تا استفاده از سیستمهای خنککننده کممصرف آب در مناطق خشک آزمودهاند. پیمان جهانی مراکز داده شهری این تجربیات را گرد هم آورده و قصد دارد آنها را در مقیاس جهانی گسترش دهد.
کیت گالگو، شهردار فینیکس و نایبرئیس شبکه C۴۰، در اینباره گفته که فینیکس همچون بسیاری از شهرهای آمریکایی، گسترش چشمگیر زیرساختهای هوش مصنوعی را از نزدیک تجربه کرده است. در حالی که مراکز داده میتوانند پیشرفتهای مهمی را ممکن کنند، رشد سریع آنها مسئولیتهای جدی نیز به همراه دارد. ساکنان انتظار دارند رهبران محلی توسعه را با دقت برنامهریزی کنند و جوامع اطراف از منافع آن بهرهمند شوند.
نیکلاس ریس، شهردار ملبورن نیز تأکید کرده است در مسابقه تبدیل شدن به شهرهای هوشمند، نباید سیاره را نابود کرد. جوامع محلی باید در تصمیمگیریها مشارکت داشته باشند و رشد باید با برنامهریزی مسئولانه، استفاده پایدار از منابع و منافع واقعی برای مردم همراه باشد.
از جمله شهرهای مؤسس این پیمان میتوان به ابیجان، احمدآباد، آتن، آستین، بارسلونا، بولونیا، شیکاگو، کوریتیبا، فریتاون، ژوهانسبورگ، ملبورن، میامی، مونترال، مومبای، نایروبی، فینیکس، ریو دو ژانیرو، سیدنی و چند شهر دیگر اشاره کرد. این پیمان در شرایطی امضا شده است که ظرفیت جهانی مراکز داده در دهه پیش رو به سرعت افزایش خواهد یافت و بخش عمده این رشد در شهرها متمرکز است. امضاکنندگان امیدوارند با ایجاد یک «حلقه جاهطلبی» میان شهرها و صنعت، رشد این بخش بدون به خطر انداختن اهداف اقلیمی و منابع طبیعی محقق شود.
بازیابی حرارت در مقیاس شهری؛ تجربه مایکروسافت استکهلم
مرکز داده مایکروسافت در منطقه استکهلم با همکاری نزدیک شرکت انرژی محلی Stockholm Exergi، یکی از موفقترین پروژههای بازیابی حرارت در صنعت مراکز داده را اجرا کرده است. در این پروژه گرمای زائد سرورها از طریق مبدلهای حرارتی صفحهای به آب گرم با دمای ۷۰ تا ۸۵ درجه سانتیگراد تبدیل میشود و مستقیم به شبکه گرمایش شهری استکهلم تزریق میشود. این سیستم سالانه حدود ۱۰۰ گیگاواتساعت انرژی حرارتی تولید میکند که معادل تأمین گرمایش حدود هشت تا ۱۰ هزار خانه مسکونی است و فشار بر تأسیسات تولید گرما در شهر را بهطور قابلتوجهی کاهش میدهد.
مایکروسافت برای افزایش بهرهوری خنکسازی، از فناوری خنکسازی مایع مستقیم در بخش قابلتوجهی از رکهای سرور استفاده میکند. این فناوری مصرف انرژی مورد نیاز برای خنکسازی را تا ۳۰ درصد نسبت به سیستمهای سنتی هوایی کاهش داده و ضریب اثربخشی مصرف انرژی (PUE) را به حدود ۱.۱۷ رسانده است. علاوه بر این، الگوریتمهای هوش مصنوعی بهصورت لحظهای بار کاری سرورها و سیستمهای خنککننده را مدیریت میکنند تا مصرف انرژی در ساعات اوج به حداقل برسد.
در زمینه تأمین انرژی، مایکروسافت با امضای قراردادهای بلندمدت خرید انرژی تجدیدپذیر (PPA) از مزارع بادی سوئد، صد درصد برق مورد نیاز مرکز داده را از منابع پاک تأمین میکند. این رویکرد نهتنها انتشار کربن را به صفر نزدیک کرده، بلکه به توسعه زیرساختهای انرژی بادی در منطقه نیز کمک کرده است.
مایکروسافت به منظور مدیریت منابع آب، در تأسیسات استکهلم از سیستمهای خنکسازی بسته و فناوریهای کممصرف آب استفاده میکند که مصرف آب را به حداقل رسانده است. این اقدامات در کنار پروژه بازیافت حرارت، موجب شده است که مرکز داده نهتنها فشار کمتری بر شبکه برق و آب شهری وارد کند، بلکه با تأمین گرمایش ارزانتر برای ساکنان، منافع اقتصادی و زیستمحیطی ملموسی برای جامعه محلی ایجاد کند.
خنکسازی با آب دریا؛ الگوی گوگل در هامینا برای صرفهجویی انرژی و آب
مرکز داده گوگل در شهر هامینای فنلاند، یکی از نمونههای موفق استفاده از منابع طبیعی برای خنکسازی است. این مرکز با بهرهگیری مستقیم از آب سرد دریای بالتیک، فرایند خنکسازی را بدون نیاز به برجهای خنککننده تبخیری انجام میدهد. آب دریا از طریق لولههای زیرزمینی به مرکز داده منتقل میشود و پس از جذب گرما، دوباره به دریا بازگردانده میشود. این روش مصرف آب را به حداقل رسانده و شاخص مصرف آب (WUE) را به حدود ۰.۰۲ لیتر به ازای هر کیلوواتساعت رسانده است.
گوگل همچنین با قراردادهای بلندمدت خرید انرژی تجدیدپذیر، تمام برق مورد نیاز این مرکز را از مزارع بادی و نیروگاههای آبی تأمین میکند. ضریب اثربخشی مصرف انرژی (PUE) در این تأسیسات نزدیک به ۱.۱۴ گزارش شده است. علاوه بر این، گوگل پروژهای برای بازیافت گرمای زائد سرورها راهاندازی کرده که میتواند گرما را به تأسیسات صنعتی یا گلخانههای مجاور منتقل کند و به این ترتیب، هم هزینههای انرژی را کاهش دهد و هم منافع زیستمحیطی و اقتصادی برای منطقه ایجاد کند.
مدیریت هوشمند انرژی و بازیافت حرارت؛ رویکرد آمازون وب سرویسز در دوبلین
مرکز دادههای آمازون وب سرویسز (AWS) در منطقه دوبلین، بزرگترین خوشه مراکز داده این شرکت در اروپا را تشکیل میدهد. آمازون برای تأمین انرژی این تأسیسات، قراردادهای بلندمدت خرید انرژی تجدیدپذیر با چندین پروژه بادی فراساحلی در دریای ایرلند امضا کرده است. این قراردادها سالانه صدها مگاوات برق پاک را به شبکه تزریق میکنند و آمازون ادعا میکند که بیش از ۸۰ درصد از مصرف برق مراکز داده دوبلین را از منابع تجدیدپذیر پوشش میدهد.
مرکز داده آمازون در بخش خنکسازی از ترکیبی از فناوریهای پیشرفته استفاده میکند. در نسل جدید تأسیسات، سیستم خنکسازی مایع مستقیم به کار گرفته شده است که میتواند تا ۷۰ درصد از بار خنکسازی را پوشش دهد. علاوه بر این، الگوریتمهای هوش مصنوعی بهصورت لحظهای مصرف انرژی سرورها و سیستمهای خنککننده را بهینهسازی میکنند و ضریب اثربخشی مصرف انرژی را به ۱.۱۵ رساندهاند. این بهینهسازی هوشمند موجب شده مصرف انرژی کلی در مقایسه با مراکز داده سنتی تا ۲۵ درصد کاهش پیدا کند.
یکی از مهمترین اقدامات مرکز دادههای آمازون در دوبلین، پروژههای آزمایشی بازیافت حرارت است. گرمای زائد سرورها از طریق مبدلهای حرارتی به آب گرم با دمای ۶۰ تا ۸۰ درجه سانتیگراد تبدیل میشود و برای گرمایش آب مورد نیاز صنایع محلی، استخرهای عمومی و حتی بعضی ساختمانهای مسکونی اطراف استفاده میشود. این پروژه نهتنها فشار بر شبکه برق و آب شهری را کاهش میدهد، بلکه به کاهش هزینههای انرژی برای ساکنان و کسبوکارهای محلی کمک کرده است.
آمازون همچنین در مدیریت مصرف آب، از سیستمهای خنکسازی بسته استفاده میکند که مصرف آب را به حداقل میرساند. شاخص مصرف آب در بعضی از تأسیسات دوبلین به کمتر از ۰.۱ لیتر به ازای هر کیلوواتساعت رسیده است. علاوه بر این، این شرکت با مقامات محلی ایرلند برای توسعه زیرساختهای شبکه برق همکاری میکند تا از ایجاد فشار اضافی بر شبکه در ساعات اوج مصرف جلوگیری شود. رویکرد AWS در دوبلین ترکیبی از تأمین انرژی پاک، بهینهسازی هوش مصنوعی، بازیافت حرارت و مدیریت منابع آب است که هم با اهداف اقتصادی شرکت همخوانی دارد و هم منافع ملموسی برای محیط زیست و شهروندان محلی ایجاد کرده است.
نظر شما