Um clique na internet deixa rastros. Não só na própria web, mas também na forma de uma grande pegada ecológica. Porque, embora todos os nossos dados estejam supostamente flutuando na nuvem, os data centers físicos são necessários para processá-los e armazená-los, e consomem enormes quantidades de energia - uma proporção significativa da qual é usada para resfriar as instalações devido à enorme quantidade de resíduos calor gerado durante o cálculo. Os grandes gigantes da tecnologia agora estão bem cientes de suas responsabilidades, investindo generosamente em energia renovável e procurando maneiras de otimizar a eficiência energética de seus farms de servidores. Um desses caminhos, por exemplo, leva ao Círculo Polar Ártico, onde estão localizados alguns dos maiores data centers atualmente. As baixas temperaturas ali ajudam a reduzir a quantidade de energia necessária para resfriar o equipamento.
Com as últimas tendências digitais, como inteligência artificial (IA), realidade aumentada (AR) e Internet das Coisas (IoT), no entanto, outros desafios estão à frente:os volumes de dados a serem processados ​​estão aumentando rapidamente e, ao mesmo tempo, , as reações são necessárias em tempo real—sem demora. Para conseguir isso, o processamento dos dados deve se aproximar do local onde foi criado. Por exemplo, na forma de um micro data center na vizinhança. Na melhor das hipóteses, no entanto, esse data center local não será usado apenas para processamento de dados, mas – conectado ao sistema de energia – também será usado para aquecer o prédio. Um teste de campo com micro data centers no prédio de pesquisa NEST na Empa e em dois outros locais na Turquia e na Holanda visa explorar o potencial dessa ideia.

Resfriamento inteligente

O projeto, chamado ECO-Qube, é apoiado pelo programa Horizon 2020 da UE e reúne parceiros de pesquisa e indústria da Suíça, Turquia, Espanha, Alemanha, Holanda e Suécia. "Nosso objetivo é reduzir a demanda de energia e CO₂ emissões de pequenos data centers em um quinto cada", diz Çağatay Yılmaz, gerente de inovação do provedor de soluções de TI turco Lande e líder do projeto ECO-Qube. De acordo com a Sustainable Digital Infrastructure Alliance, outro parceiro do projeto, os data centers convencionais geralmente operam a apenas cerca de 15 por cento de sua capacidade. Apesar disso, os servidores precisam constantemente de energia e são resfriados. Para combater esse problema, o resfriamento dos data centers ECO-Qube é feito de forma inteligente:os dados dos sensores dos componentes de TI individuais são acumulados em estruturas de Big Data e ajudam a garantir que a distribuição de calor dentro dos componentes seja registrada com precisão o tempo todo. A IA combina esses dados com simulações de fluxo de ar para que o resfriamento possa ser direcionado especificamente. Ao mesmo tempo, as cargas de computação nos três data centers de teste na Suíça, A Turquia e a Holanda estão distribuídas de tal forma que todas as três instalações podem ser operadas com a maior eficiência energética possível.

Reutilizando calor residual

Os três data centers serão integrados diretamente aos sistemas de energia de seus bairros vizinhos e serão abastecidos com energia renovável sempre que possível. No NEST, por exemplo, a energia elétrica para a operação do data center é fornecida pelos sistemas fotovoltaicos das unidades NEST e do demonstrador de mobilidade Empa, move, entre outros. O calor residual do data center é alimentado na rede existente de média ou baixa temperatura. No inverno, alimenta diretamente o sistema de aquecimento do edifício e, ao longo do ano, serve simultaneamente de fonte para uma bomba de calor que fornece água quente sanitária.

“Para nós, é interessante considerar o micro data center não apenas como um consumidor elétrico, mas como um componente dinâmico no sistema geral que podemos utilizar para que os cálculos ocorram quando ecologicamente fizer sentido. O mundo térmico com infraestrutura de TI e processamento de dados oferece um grande potencial de otimização para uma operação sustentável", diz Philipp Heer, chefe do Energy Hub (ehub) da Empa.

O projeto durará cerca de três anos. Após a conclusão, a equipe espera poder fornecer diretrizes para planejadores e operadores de edifícios para ajudá-los a integrar data centers em edifícios e bairros de maneira eficiente em termos de energia.