Un clic su Internet lascia tracce. Non solo nel web stesso, ma anche sotto forma di una grande impronta ecologica. Perché anche se tutti i nostri dati sono presumibilmente fluttuanti nel cloud, i data center fisici sono tenuti a elaborarli e archiviarli e questi consumano enormi quantità di energia, una parte significativa della quale viene utilizzata per raffreddare le strutture a causa dell'enorme quantità di rifiuti calore generato durante il calcolo. I grandi colossi della tecnologia ora sono ben consapevoli delle proprie responsabilità, investono generosamente nelle energie rinnovabili e cercano modi per ottimizzare l'efficienza energetica delle loro server farm. Uno di questi percorsi, ad esempio, porta al Circolo Polare Artico, dove attualmente si trovano alcuni dei più grandi data center. Le basse temperature aiutano a ridurre la quantità di energia necessaria per raffreddare l'apparecchiatura.

Con le ultime tendenze digitali come l'intelligenza artificiale (AI), la realtà aumentata (AR) e l'Internet of Things (IoT), tuttavia, ci attendono ulteriori sfide:i volumi di dati da elaborare stanno aumentando rapidamente e allo stesso tempo , sono richieste reazioni in tempo reale, senza indugio. Per ottenere ciò, il trattamento dei dati deve avvicinarsi al luogo in cui è stato creato. Ad esempio, sotto forma di un micro data center nelle vicinanze. Nel migliore dei casi, tuttavia, questo data center locale non verrà utilizzato solo per l'elaborazione dei dati, ma, collegato al sistema energetico, verrà utilizzato anche per riscaldare l'edificio. Un test sul campo con micro data center nell'edificio di ricerca NEST presso l'Empa e in altre due località in Turchia e Paesi Bassi mira a esplorare il potenziale di questa idea.

Raffreddamento intelligente

Il progetto, chiamato ECO-Qube, è supportato dal programma Horizon 2020 dell'UE e riunisce partner di ricerca e industria provenienti da Svizzera, Turchia, Spagna, Germania, Paesi Bassi e Svezia. "Il nostro obiettivo è ridurre sia la domanda di energia che la CO₂ emissioni di piccoli data center di un quinto ciascuno", afferma Çağatay Yılmaz, Innovation Manager presso il fornitore turco di soluzioni IT Lande e leader del progetto ECO-Qube. Secondo la Sustainable Digital Infrastructure Alliance, un altro partner del progetto, i data center convenzionali spesso operano solo a circa il 15 percento della loro capacità. Nonostante ciò, i server necessitano costantemente di alimentazione e vengono raffreddati. Per contrastare questo problema, il raffreddamento dei data center ECO-Qube è reso intelligente:i dati dei sensori dei singoli componenti IT vengono accumulati in strutture Big Data e aiutano a garantire che la distribuzione del calore all'interno dei componenti sia sempre registrata con precisione. L'IA combina questi dati con simulazioni del flusso d'aria in modo che il raffreddamento possa essere mirato in modo specifico. Allo stesso tempo, i carichi di calcolo nei tre data center di prova in Svizzera, Turchia e Paesi Bassi sono distribuiti in modo tale che tutte e tre le strutture possano essere gestite nel modo più efficiente possibile dal punto di vista energetico.

Riutilizzo del calore di scarto

I tre data center saranno integrati direttamente nei sistemi energetici dei quartieri circostanti e dovranno essere alimentati con energia rinnovabile ove possibile. In NEST, ad esempio, l'energia elettrica per il funzionamento del data center è fornita dai sistemi fotovoltaici delle unità NEST e dal dimostratore di mobilità dell'Empa, Move, tra gli altri. Il calore di scarto del data center viene immesso nella rete esistente a media o bassa temperatura. In inverno alimenta quindi direttamente l'impianto di riscaldamento dell'edificio e, nel corso dell'anno, funge contemporaneamente da sorgente per una pompa di calore che fornisce acqua calda sanitaria.

"Per noi, è interessante considerare il micro data center non solo come un consumatore elettrico, ma come un componente dinamico nel sistema generale che possiamo utilizzare in modo che i calcoli avvengano quando ha senso dal punto di vista ecologico. L'accoppiamento di elettrico e il mondo termico con l'infrastruttura IT e l'elaborazione dei dati offre un grande potenziale di ottimizzazione verso un funzionamento sostenibile", afferma Philipp Heer, responsabile dell'Energy Hub (ehub) di Empa.

Il progetto durerà circa tre anni. Dopo il completamento, il team spera di essere in grado di fornire linee guida per progettisti e operatori edili per aiutarli a integrare i data center negli edifici e nei quartieri in modo efficiente dal punto di vista energetico.