बिग टेकचे एआय डेटा सेंटर पुश नवीन उष्णता अर्थव्यवस्थेला जन्म देत आहे

डब्लिन तंत्रज्ञान विद्यापीठातील विद्यार्थी कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा अनपेक्षित लाभ घेत आहेत — यामुळे त्यांचा परिसर तापण्यास मदत होत आहे.

2023 पर्यंत, डब्लिनच्या Tallaght कॅम्पसच्या तांत्रिक विद्यापीठाची संख्या वाढत आहे शहराच्या नैऋत्य उपनगरातील इमारती जवळच्या ॲमेझॉन वेब सर्व्हिसेस डेटा सेंटरमधून कचरा उष्णतेने गरम केल्या जातील.

डेटा केंद्रे नेहमी जास्त उष्णता निर्माण करतात, परंतु जिल्हा हीटिंग नेटवर्कसह एकत्रीकरण मंद होते, कारण या ऊर्जा-भुकेलेल्या सुविधांद्वारे उत्पादित होणारी कचरा उष्णता इतर इमारतींना थेट गरम करण्यासाठी खूप कमी-तापमान असते.

ते आता बदलत आहे. AI बूम चालू राहिल्याने आणि डेटा सेंटर्स वाढत्या प्रगत चिप्सच्या रॅकने भरले आहेत ज्यांना पूर्वीपेक्षा तिप्पट संगणकीय शक्ती आवश्यक आहे, ऑपरेटरना टिकाऊपणाचा त्याग न करता जास्तीत जास्त कार्यक्षमता संतुलित करण्यासाठी नवीन मार्ग शोधावे लागले आहेत.

हीटिंग, वेंटिलेशन आणि एअर कंडिशनिंग उपकरणे पुरवणारे सॅव्ह सिस्टीम्सचे व्यावसायिक व्यवस्थापक आणि एनर्जीरेवेन कंपनीतील हीट नेटवर्क संशोधक, ॲडम फॅब्रिशियस यांच्या मते AI हा “ट्विस्ट” आहे ज्यामुळे ते आणखी मनोरंजक बनते.

“आनंदाची गोष्ट अशी आहे की AI तुम्हाला उच्च तापमान देऊ शकते, आणि थंड पाण्यामुळे ते खूप सोपे होते. या प्रणालींना जोडण्यासाठी तुम्हाला खूप कमी हार्डवेअरची आवश्यकता आहे,” त्यांनी CNBC ला सांगितले.

इंटरनॅशनल एनर्जी एजन्सीचे ब्रेंडन रीडेनबॅक यांनी सीएनबीसीला सांगितले की, डिस्ट्रिक्ट हीटिंग नेटवर्कला उष्णता पुरवणे डेटा केंद्रांना “अतिरिक्त सामाजिक परवाना” देते.

“कागदावर शेवटी ते फारसे किफायतशीर असू शकत नाही, परंतु विस्तारित डेटा सेंटर्सच्या संभाव्य वाईट बातम्यांना शेवटी डीकार्बोनाइज्ड उष्णता पुरवठ्याच्या चांगल्या बातम्यांमध्ये बदलून चांगल्या सामाजिक प्रभावात योगदान देते. त्यामुळे ही एक विजय-विजय परिस्थिती आहे,” तो पुढे म्हणाला.

बिग टेकमध्ये चांगली प्रगती झाली आहे. मायक्रोसॉफ्ट डेन्मार्कमधील Høje-Tastrup ने जिल्हा हीटिंग नेटवर्कला इंधन देण्याची योजना जाहीर केली; a इक्विनिक्स पॅरिसमधील डेटा सेंटरने 1,000 घरे गरम केली; आणि Google हॅमिना, फिनलंड येथे त्याच्या सुविधेवर एक मोठा उष्णता पुनर्प्राप्ती प्रकल्प जाहीर केला.

आयर्लंड नवीन डेटा सेंटर ऍप्लिकेशन्सवर स्थगिती लादणाऱ्या दोन युरोपीय देशांपैकी एक होता कारण पॉवर-हँगरी सुविधांमुळे डब्लिनच्या ग्रिडवर ताण आला होता, 2024 मध्ये छोट्या देशाची 22% उर्जा वापरली गेली होती. AI बूममुळे आर्थिक फायद्यांची शक्यता दिसल्याने आयर्लंडने शेवटी स्थगन शिथिल केले.

आयर्लंड “प्रभावीपणे एक कोरी स्लेट” आहे कारण देशात पूर्वी कोणतेही जिल्हा हीटिंग नव्हते, IEA च्या रीडेनबॅकने सांगितले. Tallaght योजना एकात्मिक नियोजनाचे फायदे दर्शवते कारण ती पॉवर सिस्टम ऑपरेटर आणि वितरण ग्रीड ऑपरेटर एकत्र आणते, ते म्हणाले.

2020 मध्ये, स्थानिक सरकारने आयर्लंडची पहिली गैर-नफा ऊर्जा उपयुक्तता हीट वर्क्सची स्थापना केली. जवळपासच्या AWS डेटा सेंटर्सची कचरा उष्णता नेटवर्कला 100% उष्णता पुरवते.

“आम्ही देखरेखीच्या दुसऱ्या वर्षात असलो तरी, आमच्याकडे पुरावे आहेत की या प्रकल्पामुळे आमचा बाजारातील किमतीच्या झटक्यांवर मर्यादा आल्या आहेत,” रोझी वेब, टीयू डब्लिनच्या डेकार्बोनायझेशनच्या प्रमुख, सीएनबीसीला ईमेलद्वारे सांगितले.

TU डब्लिनच्या गणनेनुसार, दोन नवीन इमारतींकडून अतिरिक्त ऊर्जेची मागणी असूनही, कॅम्पसने 2024 मध्ये कार्बन डायऑक्साइड उत्सर्जन सुमारे 704 मेट्रिक टनांनी कमी केले आहे.

Niamh Gallagher, कंपनीच्या कंट्री लीडच्या मते, Tallaght मधील AWS डेटा सेंटर उष्णता पुनर्वापरासाठी “अद्वितीय संधी” प्रदान करते. AWS मोफत पुनर्नवीनीकरण उष्णता प्रदान करणारी ही योजना सुरुवातीला 55,000 चौरस मीटर सार्वजनिक इमारती, शहराच्या क्रोक पार्क स्टेडियमच्या खेळपट्टीच्या तिप्पट, तसेच व्यावसायिक जागा आणि 133 अपार्टमेंट गरम करण्याची योजना आखण्यात आली होती.

“जेव्हा आम्ही एक विशिष्ट प्रकल्प ओळखू शकतो जो समुदाय हवामान उद्दिष्टांना समर्थन देण्यासाठी आमच्या पायाभूत सुविधांचा वापर करतो तेव्हा हा एक विजय आहे,” गॅलाघर यांनी सीएनबीसीला सांगितले.

ऊर्जा संशोधन फर्म वुड मॅकेन्झीच्या ग्रिड एजचे जागतिक प्रमुख बेन हर्ट्झ-शार्गेल यांच्या मते, जेव्हा हीटिंग नेटवर्क्सचा विचार केला जातो तेव्हा युरोप अमेरिकेपेक्षा खूप प्रगत आहे.

महानगरीय क्षेत्राजवळ स्थित काही मध्यम आकाराची डेटा केंद्रे कदाचित कचरा उष्णता प्रदान करण्यासाठी सर्वोत्तम स्थितीत आहेत, हर्ट्झ-शार्गेल म्हणाले. त्यांनी जोडले की इक्विनिक्स – जे AWS प्रमाणेच, ते पुरवत असलेल्या कचऱ्याच्या उष्णतेपासून लाभ घेत नाही – हे त्याचे एक उदाहरण आहे.

तथापि, परवानगी देण्यात विलंब आणि हेथ नेटवर्क्स तयार करण्यासाठी आणि डेटा सेंटर्स सिस्टममध्ये एकत्रित करण्यासाठी उच्च कॅपेक्स खर्च मॉडेल आव्हानात्मक बनवतात.

जीवनचक्र विसंगत देखील आहेत. डिस्ट्रिक्ट हीटिंग नेटवर्कला सामान्यत: 30 वर्षांचे आयुष्य दिले जाते, रीडेनबॅक म्हणाले, तर डेटा सेंटरमधील उपकरणे फक्त सात ते 10 वर्षे दिली जातात. “यामुळे अडकलेल्या मालमत्तेचा खूप मोठा धोका आहे,” तो पुढे म्हणाला.

Nexalus, थर्मल आणि विज्ञान अभियांत्रिकी कंपनी ज्याने आयर्लंडच्या ट्रिनिटी कॉलेज डब्लिनच्या बाहेर तंत्रज्ञानाचे पेटंट घेतले, डेटा केंद्रांमधील गरम GPU आणि CPU मधून उष्णता कॅप्चर करण्याच्या मार्गांची तपासणी केली.

कंपनी चिप्सची कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी जेट इंपिंजमेंट लिक्विड कूलिंग वापरते आणि जास्त तापमानात कचरा उष्णता कॅप्चर करते. “लो-ग्रेड” उष्णता निर्माण करण्याऐवजी, सिस्टम हीट पंप न वापरता सुमारे 55 ते 60 अंश सेल्सिअसवर आउटपुट देते – थेट डिस्ट्रिक्ट हीटिंगसाठी पुन्हा वापरता येईल इतके गरम, Nexalus CEO केनेथ ओ’माहोनी यांनी CNBC ला सांगितले.

इतर डेटा सेंटर्स सामान्यत: सुमारे 30 ते 35 अंश सेल्सिअस जास्त उष्णता देतात, ज्यामुळे ते पुन्हा वापरणे खूपच कमी व्यावहारिक बनते, कंपनीच्या म्हणण्यानुसार, जी चिपमधून येणारी उष्णता मॅप करते जेणेकरून ते थंड होण्यासाठी सर्वात उष्ण क्षेत्रांना लक्ष्य करू शकेल.

“हे शॉवरमध्ये शॉवरच्या डोक्यासारखे आहे. जेव्हा तुम्हाला खांदे दुखतात तेव्हा तुम्ही ते जिथे जायचे आहे त्याकडे वळता. आम्ही तेच करतो आणि प्रत्येक चिपवर जास्तीत जास्त परिणाम करण्यासाठी आम्ही ते मॅप करतो,” ओ’माहोनी म्हणाले.

“आम्ही डेटा केंद्रांना ऊर्जा कर्जदार आणि प्रत्यक्षात ऊर्जा उत्पादक म्हणून पाहतो,” तो जोडतो. “आपले डेटा सेंटर शहरांच्या बांधकाम टप्प्यात, अपार्टमेंट ब्लॉक्सचे डिझाइन … आपल्या संपूर्ण इमारतीसाठी पुरेशी उष्णता निर्माण करण्यासाठी एम्बेड केले जावे अशी इच्छा असावी.”

या तंत्रज्ञानाचा शोध घेणारी Nexalus ही एकमेव कंपनी नाही. Nvidia नुकतेच कूलिंग मार्केटमध्ये खळबळ उडाली जेव्हा त्याने त्याच्या पुढच्या पिढीच्या रुबी चिप्सचे अनावरण केले ज्यांना मागील मॉडेल्सइतके थंड करण्याची आवश्यकता नसते.

मॉड्युलर लिक्विड कूलिंग प्रोव्हायडर नॉटिलस डेटा टेक्नॉलॉजीजचे सीईओ रॉब फ्लेगिंग म्हणाले की, एनव्हीडियाच्या घोषणेने ते “थंड” झाले आहेत, कारण त्यांचे लक्ष “लक्षणीयपणे अधिक कार्यक्षमता” देण्यासाठी पाण्याचे तापमान वाढवण्यावर केंद्रित होते.

“या (Nvidia) घोषणेची मोठी गोष्ट म्हणजे (ती) योग्य दिशेने वाटचाल करत आहे, कारण ती आता त्या उष्णतेचा पुन्हा वापर करण्यास अनुमती देते,” फ्लेगिंग यांनी सीएनबीसीला सांगितले.

आयर्लंडशिवाय इतर शहरेही असे मॉडेल स्वीकारू पाहत आहेत. डेटा केंद्रे जिल्हा हीटिंग नेटवर्कशी कशी जोडली जातात हे पाहण्यासाठी आणि नॉर्डिक देशाच्या यशातून शिकण्यासाठी यूके अधिकाऱ्यांनी ऑक्टोबरमध्ये डेन्मार्कला भेट दिली. 2050 पर्यंत हीट नेटवर्क्स 20% पर्यंत पोहोचण्याची यूकेची अपेक्षा आहे, आज 3% वरून.

EnergiRaven आणि डॅनिश एनर्जी कन्सल्टन्सी Viegand Maagøe द्वारे केलेल्या विश्लेषणात असे आढळून आले की डेटा सेंटर्समधील कचरा उष्णता 2035 पर्यंत किमान 3.5 दशलक्ष घरांना पुरेशी उष्णता प्रदान करू शकते जर हीट नेटवर्क्स AI पायाभूत सुविधांच्या समांतर मोजले गेले.

समाजाला शक्ती देण्यासाठी जास्त उष्णता वापरल्याने इलेक्ट्रॉन्सचा दोनदा उपयोग होऊ शकतो, असा युक्तिवाद मॅथ्यू पॉवेल यांनी केला, जे एनर्जीरेव्हन येथील संशोधनाचे मार्गदर्शन करतात.

“आम्ही रीसायकल करत असलेल्या प्रत्येक किलोवॅट ऊर्जेसाठी, एक किलोवॅट ऊर्जा आहे जी आम्हाला आयात करण्याची गरज नाही,” फॅब्रिशियस म्हणाले की, नैसर्गिक वायूची जागा घेतल्यास ते अधिक भौगोलिक आणि आर्थिक अर्थ प्राप्त करते.

“तुम्ही ते एकदा गणनेसाठी वापरत आहात आणि नंतर तुम्ही लोकांची घरे गरम करण्यासाठी पुन्हा उष्णता वापरत आहात जी अन्यथा बॉयलर असते तर गॅसपासून तयार केली गेली असती,” त्याने CNBC ला सांगितले.

मुख्य वीज पुरवठ्यासाठी खाजगी डेटा सेंटरवर अवलंबून राहण्याच्या जोखमींबद्दल विचारले असता, टीयू डब्लिन म्हणाले की टालाघट जिल्हा हीटिंग सिस्टम एका स्रोतावर अवलंबून नाही. विद्यापीठ भू-औष्णिक ऊर्जेचा शोध घेत आहे आणि त्याच्या ऊर्जा मिश्रणात आणखी वैविध्य आणण्यासाठी अनेक अक्षय स्रोतांचा समावेश करण्याची योजना आखत आहे.

तरीसुद्धा, ही योजना आता कॅम्पसच्या 92% गरम गरजा पूर्ण करते आणि, विद्यापीठाच्या मते, TU डब्लिनच्या 2030 च्या डीकार्बोनायझेशन लक्ष्यांमध्ये लक्षणीयरीत्या गती आली आहे.

डिस्ट्रिक्ट हीटिंग सध्या जागतिक बिल्डिंग उष्णतेच्या मागणीपैकी सुमारे 10% पुरवठा करते, त्यापैकी 90% जीवाश्म इंधनातून येते. UK सारख्या देशांना कचरा उष्णता पुनर्प्राप्तीचा फायदा घेण्यासाठी, आम्हाला गॅसपासून दूर जाणे आणि जमिनीवर योग्य पायाभूत सुविधा मिळणे आवश्यक आहे, एनर्जीरेव्हनचे फॅब्रिशियस म्हणतात.

फॅब्रिशियस म्हणतात, “कदाचित हा सर्वोत्तम मार्ग असेल, परंतु ते वेदनादायक असेल. ते सोपे होणार नाही,” फॅब्रिशियस म्हणतात., परंतु यूके, उदाहरणार्थ, “आम्हाला प्रत्यक्षात काहीतरी वेगळे करावे लागेल” असे म्हणण्याच्या टप्प्यावर आहे.