خنک سازی مراکز داده بدون برق الهام از دمای ثابت دریاها
بیست و یکم: شرکت Highlander طی روزهای اخیر در همکاری با شرکت های ساخت وساز دولتی چین، اولین کپسول زیردریایی حاوی سرورهای پرقدرت را در نزدیکی بندر شانگهای آماده استقرار کرده است.
به گزارش بیست و یکم به نقل از مهر؛ گسترش شتابان هوش مصنوعی در جهان سبب افزایش چشم گیر تقاضا برای توان پردازشی شده و در پی آن، مصرف انرژی مراکز داده به یکی از دغدغه های اساسی سیاست گذاران فناوری تبدیل گشته است. این مراکز که زیرساخت حیاتی ذخیره و پردازش داده در اقتصاد دیجیتال محسوب می شوند، به شکل میانگین چندین درصد از کل مصرف برق جهانی را به خود اختصاص می دهند و خنک سازی تجهیزات در آنها سهم قابل توجهی از این انرژی را به خود مختص کرده است. در چنین وضعیتی، ناترازی میان رشد تقاضای پردازشی و محدودیت منابع انرژی به تهدیدی برای پایداری زیست محیطی و توسعه دیجیتال تبدیل گشته است. ایده استقرار مراکز داده در اعماق دریا از همین نقطه شکل گرفته است که با استفاده از سرمای طبیعی اقیانوس و حذف نیاز به سیستم های پرمصرف سرمایشی، مسیر جدیدی برای کربن زدایی در صنعت فناوری اطلاعات بگشاید. تجربه اخیر چین در شانگهای که تلفیقی از مهندسی زیرساختی پیشرفته، سیاستگذاری دولتی و هدف گذاری برای کاهش ردپای کربن است، به عنوان یکی از نمونه های راهگشای این روند جهانی شناخته می شود و می تواند دستاوردهای ژرفی برای آینده اکوسیستم داده و حکمرانی انرژی دیجیتال در سطح بین المللی به همراه داشته باشد.
نوآوری چینی در خنک سازی پایدار مراکز داده
شرکت «Highlander» طی روزهای اخیر در همکاری با شرکت های ساخت وساز دولتی چین، اولین کپسول زیردریایی حاوی سرورهای پرقدرت را در نزدیکی بندر شانگهای آماده استقرار کرده است. این پروژه با هدف کاهش وابستگی مراکز داده به سیستم های خنک سازی پرمصرف طراحی شده و مقرر است تا اواسط اکتبر در عمق آب های ساحلی این منطقه مستقر شود. به قول یانگ یه، نایب رییس این شرکت، مراکز داده زیردریایی قادر هستند حدود نود درصد از مصرف انرژی در رابطه با خنک سازی را کاهش دهند. به این ترتیب، جریان طبیعی اقیانوسی جایگزین سیستم های پرهزینه سرمایشی می شود و دمای پایدار زیرآب شرایطی ایده آل برای حفظ عملکرد مداوم سرورها فراهم می آورد. این فناوری پیشتر در سال ۲۰۱۸ توسط مایکروسافت در سواحل اسکاتلند آزمایش شد و نتایج موفقیت آمیزی در کاهش مصرف انرژی و افزایش پایداری عملکرد داشت، اما هیچگاه به مرحله تجاری نرسید. تفاوت تجربه چین در آن است که این کشور با پشتیبانی دولت و اختصاص یارانه های قابل توجه، شامل ۴۰ میلیون یوان برای پروژه مشابه در جزیره هاینان، در راه تبدیل این فناوری به زیرساختی عملیاتی گام برداشته است.
پیوند انرژی تجدیدپذیر و زیرساخت دیجیتال
بر مبنای برنامه ریزی صورت گرفته، پروژه شانگهای تقریبا کل انرژی مصرفی خویش را از مزارع بادی فراساحلی مجاور تامین می کند و بدین سان نمونه ای از اولین مدلهای پیوند مستقیم میان تولید برق پاک و عملیات پردازشی سنگین را نشان میدهد. براساس اعلام شرکت «Highlander» بیشتر از نود و پنج درصد از برق مصرفی این مرکز از منابع تجدیدپذیر، بخصوص توربین های بادی مستقر در سواحل شرقی چین، تامین خواهد شد که ظرفیت کل آنها چندین مگاوات برآورد می شود. به اعتقاد کارشناسان، این پیوند میان فناوری سبز و زیرساخت دیجیتال، الگویی نو برای هم گرایی صنعت انرژی و فناوری اطلاعات بوجود می آورد و می تواند مبنایی برای ایجاد شبکه های داده با ردپای کربن نزدیک به صفر باشد. همین طور ساخت کپسول نیز با استفاده از مهندسی دقیق و مواد مقاوم در مقابل فشار، دما و شوری بالا انجام شده است. علاوه بر این، برای پیشگیری از خوردگی در محیط شور دریا، لایه های فولادی با پوشش های چندگانه شامل پولک های شیشه ای و رزین های مقاوم در مقابل اکسیداسیون پوشانده شده اند تا دوام ساختار در بازه ای چند ده ساله تضمین شود. در قسمت فوقانی این سازه، یک ماژول خدماتی طراحی شده که از راه نوعی آسانسور به سطح دریا متصل است و امکان بازرسی، تعویض قطعات و نگهداری مستمر را فراهم می آورد. این طراحی یکپارچه، قابلیت بهره برداری مداوم و پایدار مرکز را بدون نیاز به توقف های مکرر عملیاتی ممکن می سازد.
چالش های زیست محیطی و امنیتی
از منظری دیگر، نگرانی های زیست محیطی در رابطه با اجرای این پروژه با وجود مزایای چشم گیر در حوزه کاهش مصرف انرژی، بازهم پابرجا هستند و ابعاد مختلف این نگرانی ها کم کم در مطالعات علمی و ارزیابی های میدانی آشکار می شوند. داده های ارزیابی مستقل «Highlander» از پروژه سال ۲۰۲۰ در منطقه ژوهای نشان میدهد که دمای آب پیرامونی کمتر از آستانه های مجاز باقیمانده، اما این نتایج محدود به مقیاس کوچک آزمایشی بوده است. کارشناسانی مانند شائولی رن از دانشگاه کالیفرنیا هشدار می دهند که در مقیاس مگاواتی، گرمای دفع شده از این مراکز می تواند به مسئله آلودگی حرارتی، تغییر ترکیب اکولوژیک و اختلال در زنجیره غذایی دریایی منجر شود. همچنین، این تغییرات ممکنست الگوهای مهاجرتی، رفتار تغذیه ای و زادآوری گونه های دریایی حساس به دما را نیز دستخوش دگرگونی کند. اندرو وانت، بوم شناس دریایی از دانشگاه هال، باور دارد که گرمای انتشار یافته، بخصوص در مناطق کم عمق با تبادل حرارتی محدود، نه فقط می تواند برخی گونه ها را جذب و برخی دیگر را دور کند، بلکه ممکنست به پدیده تمرکز گونه ای و کاهش تنوع زیستی منجر شود. به قول او، هنوز داده های کافی برای سنجش اثرات بلند مدت این نوع زیرساخت ها بر زیست بوم دریایی وجود ندارد و ضروریست پایش های چندساله و مدل سازی های حرارتی دقیق دراین خصوص اجرا شود. در کنار ملاحظات زیست محیطی، تهدیدات امنیتی اجرای چنین طرحی نیز قابل چشم پوشی نیستند و طیف وسیعی از خطرات فنی، اطلاعاتی و ژئواستراتژیک را شامل می شوند. پژوهش های مشترک دانشگاه فلوریدا و دانشگاه ارتباطات الکترونیکی ژاپن نشان داده که مراکز داده زیردریایی در مقابل حملات مبتنی بر امواج صوتی در آب، نفوذ از راه ارتعاشات یا حتی اختلالات الکترومغناطیسی ناشی از تجهیزات نظامی دریایی لطمه پذیر هستند. افزون بر این، اتصال شبکه ای میان مرکز فراساحلی و خشکی نیازمند کابل کشی پیچیده و پرهزینه ای است که در معرض خطر قطع فیزیکی، تخریب عمدی یا لطمه های ناشی از جریانات دریایی قرار دارد. این عوامل نه فقط هزینه نگهداری و نظارت را می افزایند، بلکه می توانند پایداری عملیاتی و امنیت داده ها را در سطح ملی و بین المللی تحت تأثیر قرار دهند.
جمع بندی
با وجود همه چالش های مطرح شده در راه اجرای این پروژه بلندپروازانه، مراکز داده زیردریایی را میتوان حلقه ای مهم از زنجیره تحول جهانی در راه کربن زدایی و بهینه سازی مصرف انرژی دانست که تلفیقی از تکنولوژی های جدید مهندسی، سیاستگذاری هوشمند و نوآوری در مدیریت انرژی را در خود جای داده اند. چین با تاکید بر سیاستهای حمایتی، سرمایه گذاری دولتی و استفاده از ظرفیت انرژی های تجدیدپذیر، تلاش دارد این فناوری را از مرحله آزمایشی به فاز بهره برداری پایدار برساند و به الگویی قابل تعمیم در سطح بین المللی تبدیل کند. در این راه، چالش هایی همچون تضمین پایداری زیست محیطی، تاب آوری سازه ها در مقابل فشار و دما و همین طور ایمنی سایبری داده ها همچون موانع کلیدی به شمار می روند که نیازمند تدوین چارچوب های مقرراتی و نظارتی دقیق هستند. تجربه چین نشان میدهد که این مراکز می توانند به جای جایگزینی کامل مراکز داده سنتی، در نقش مکملی راهبردی برای کاهش بار انرژی، افزایش ظرفیت پردازشی هوش مصنوعی و ایجاد تعادل در شبکه های برق عمل کنند. سرانجام، میتوان نتیجه گرفت که مراکز داده زیردریایی در صورت همگامی توسعه این فناوری با معیارهای جهانی صیانت از محیط زیست و الزامات فنی پایش مستمر، می توانند به یکی از نقاط عطف در گذار صنعت فناوری اطلاعات به دوره ای سبز، کم کربن و کارآمد از منظر انرژی تبدیل شوند که در آن پایداری محیطی و پیشرفت فناورانه به شکل هم زمان تحقق می یابد.
خلاصه اینکه علاوه بر این، برای جلوگیری از خوردگی در محیط شور دریا، لایه های فولادی با پوشش های چندگانه شامل پولک های شیشه ای و رزین های مقاوم در مقابل اکسیداسیون پوشانده شده اند تا دوام ساختار در بازه ای چند ده ساله تضمین شود. از منظری دیگر، نگرانی های زیست محیطی در ارتباط با اجرای این پروژه با وجود مزایای قابل توجه در عرصه کاهش مصرف انرژی، بازهم پابرجا هستند و ابعاد مختلف این نگرانی ها کم کم در مطالعات علمی و ارزیابی های میدانی آشکار می شوند. کارشناسانی مانند شائولی رن از دانشگاه کالیفرنیا هشدار می دهند که در مقیاس مگاواتی، گرمای دفع شده از این مراکز می تواند به مسئله آلودگی حرارتی، تغییر ترکیب اکولوژیک و اختلال در زنجیره غذایی دریایی منجر شود.
منبع: بیست و یكم
این مطلب بیست و یکم را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان قرن بیست و یکم در مورد این مطلب