Ciepło odpadowe centrów danych podnosi temperaturę osiedli

Publiczna debata o centrach danych zwykle dotyczy zajmowanego terenu, zużycia wody i prądu. Tymczasem pierwsze wyniki badawcze sugerują, że skupiska wielkich moc obliczeniowych wpływają też na temperaturę w swoim bezpośrednim sąsiedztwie.

Pomiary wokół Phoenix

Bloomberg, powołując się na badania i symulacje, podaje, że centra danych oddają tak dużo ciepła, że temperatura w przylegających osiedlach mierzalnie rośnie. Wokół czterech instalacji w okolicy Phoenix, w tym dużego obiektu operatora CyrusOne, zanotowano średnio od 0,7 do 0,9 stopnia Celsjusza więcej niż w otoczeniu. Efekt był wykrywalny od około 90 metrów do pół kilometra. Sami autorzy zaznaczają jednak, że próba obejmowała zaledwie cztery lokalizacje i trzy dni pomiarowe, więc pytanie o możliwość uogólnienia pozostaje otwarte.

Symulacje międzynarodowej firmy doradczej EOLIOS, która według Bloomberga obsługuje głównie klientów europejskich, wskazują na większe efekty. Przy określonych warunkach wiatrowych centra o mocach od 50 do 100 megawatów mogłyby podnosić temperaturę od 2,5 do 5 stopni Celsjusza w odległości do 150 metrów. Są to jednak wartości symulacyjne, a nie pomiarowe jak w badaniu wokół Phoenix, więc obu liczb nie należy porównywać wprost. W perspektywie centrów o mocach rzędu gigawatów skutki mogłyby być jeszcze większe.

Skala problemu

Z wyliczeń przytaczanych przez Bloomberga wynika, że pojedyncze centrum danych o poborze ponad 50 megawatów generuje ilość ciepła odpowiadającą zapotrzebowaniu około 54 tysięcy gospodarstw domowych. Niemal cała energia elektryczna zamienia się ostatecznie w ciepło odpadowe. Według obserwatora rynku DC Byte 41 proc. amerykańskich centrów danych stoi w skupiskach liczących co najmniej trzy obiekty w promieniu kilometra. Takich skupisk jest obecnie 88, a do 2040 roku ma dojść 23 kolejne. Łączna moc wszystkich planowanych obiektów w USA mogłaby przekroczyć 290 gigawatów, czyli około czterokrotność obecnej.

Podobny boom rysuje się w Niemczech. Interaktywna mapa inicjatywy „Heiße Luft” dokumentuje lokalizacje planowanych i budowanych centrów danych i pokazuje, jak wiele gmin nie radzi sobie z konsekwencjami. Jeżeli do tego dodać ponad 25 miliardów euro, które napływają do Niemiec w związku z nagłym boomem nowych centrów AI, pytania o ciepło, wodę i energię będą wracać.

Co robią operatorzy

Operatorzy już szukają rozwiązań. CyrusOne zapowiedział, że w lokalizacji pod Phoenix stosuje jasne zamiast ciemnych połaci dachowych, żeby ograniczyć pochłanianie ciepła. Amazon podał, że odprowadza ciepło odpadowe pionowo, a nie nisko nad gruntem, i w upalne dni mocniej stawia na chłodzenie wyparne. Inni idą w ponowne wykorzystanie ciepła. W siedzibie Amazona w Seattle ciepło z sąsiedniego centrum danych ogrzewa budynek. W Finlandii centrum Microsoftu, które ma ruszyć w 2027 roku, po pełnej rozbudowie ma pokryć obliczeniowo około 40 proc. zapotrzebowania na ciepło 250 tysięcy gospodarstw i firm w regionie.

Regulacje idą różnymi torami. Niemcy i Francja zobowiązują operatorów do wykorzystania ciepła odpadowego, natomiast w Stanach Zjednoczonych temat pozostaje w praktyce nieuregulowany. To rozróżnienie tłumaczy, dlaczego problem opisuje się dziś głównie na podstawie pojedynczych badań i symulacji, a nie systematycznego monitoringu.