Sve veći otpor lokalnih zajednica i saveznih država u SAD-u prema izgradnji novih podatkovnih centara (data centara) proizlazi iz niza ekonomskih, ekoloških i društvenih faktora koji izravno utječu na svakodnevni život građana. Ovo su glavni razlozi zašto mnoge zajednice i zakonodavci pokušavaju zaustaviti ili ograničiti njihovu gradnju:

  • Pritisak na električnu mrežu i rast računa za struju: Eksponencijalni rast umjetne inteligencije i računalstva u oblaku zahtijeva ogromne količine električne energije. Unos tako velikih potrošača na lokalnu mrežu često dovodi do preopterećenja infrastrukture i naglog skoka cijena električne energije za lokalno stanovništvo.
  • Potrošnja vode i ekološki utjecaj: Sustavi za hlađenje masivnih poslužitelja troše milijune litara vode dnevno, što stvara opterećenje na lokalne vodovode i zalihe pitke vode, osobito u sušnijim područjima.
  • Širenje na stambene zone i prisilna preseljenja: U pojedinim slučajevima građevinski projekti zadiru u stambena naselja, pri čemu su pojedini vlasnici kuća suočeni s obavijestima o prisilnom otkupu ili preseljenju kako bi se oslobodio prostor za nove komplekse.
  • Potreba za nadogradnjom infrastrukture (Kupnja vremena): Zakonodavci i lokalni čelnici traže moratorije kako bi dobili na vremenu za procjenu stvarnog utjecaja na resurse te omogućili nadogradnju elektroenergetske mreže prije dolaska novih kapaciteta.

Foto: wallpaperaccess.com

Nedostatak lokalnih radnih mjesta nakon izgradnje: Iako izgradnja donosi kratkoročni građevinski zamah, operativni podatkovni centri zapošljavaju relativno mali broj ljudi u usporedbi s količinom prostora i resursa koje zauzimaju. Ovaj se otpor ne odvija samo na razini saveznih država (gdje je do sada 15 država predložilo moratorije, a New York prihvatio zabranu za objekte veće od 20 MW), već i na razini lokalnih samouprava. Preko 150 gradova i okruga širom SAD-a donijelo je vlastite moratorije na gradnju.

Važno je napomenuti da je ovo pitanje postalo rijedak primjer nadstranačkog konsenzusa u SAD-u. Zabrane i moratorije jednako vode i prihvaćaju lokalne vlasti u tradicionalno demokratskim (“plavim”) državama poput Kalifornije i Washingtona, kao i u izrazito republikanskim (“crvenim”) državama poput Alabame i Indiane.

Nove tehnologije hlađenja

Razvoj novih tehnologija hlađenja postao je jedan od primarnih zadataka za upravitelje podatkovnih centara, osobito zbog visoke potrošnje energije i vode koju zahtijevaju procesori novih generacija namijenjeni umjetnoj inteligenciji. Klasični sustavi hlađenja zrakom i isparavanjem vode polako dosežu svoje fizikalne granice, pa se industrija okreće naprednijim i održivijim rješenjima. Predvodi ih nekoliko ključnih tehnologija koje značajno smanjuju troškove i utjecaj na okoliš:

Imerzijsko hlađenje uranjanjem (Immersion Cooling):

  • Jednofazno imerzijsko hlađenje: Čitavi poslužitelji uranjaju se izravno u posude s posebnim dielektričnim tekućinama koje ne provode struju. Tekuća rashladna sredstva odvode toplinu znatno učinkovitije od zraka. Tekućina kruži kroz izmjenjivač topline bez ikakva isparavanja, čime se potrošnja vode za hlađenje u potpunosti eliminira, dok se potrošnja električne energije za ventilatore smanjuje za više od 90 posto.
  • Dvofazno imerzijsko hlađenje: Koristi tekućinu s niskim vrelištem. Kada komponente poslužitelja dosegnu određenu temperaturu, tekućina zakipi i pretvara se u paru. Para se uzdiže do kondenzatora na vrhu zatvorene komore, ponovno pretvara u tekućinu i vraća natrag. Ovaj kružni proces omogućuje iznimno visoku gustoću hlađenja uz minimalan utrošak vanjske energije.
  • Direktno hlađenje na čip (Direct-to-Chip / Liquid-to-Chip): Ova tehnologija dovodi tekuće rashladno sredstvo putem zatvorenih mikro-cijevi izravno na bakrene pločice (hladnjake) postavljene na najtoplije komponente — procesor (CPU) i grafičke čipove (GPU). Tekućina apsorbira toplinu na samom izvoru i odvodi je izvan kućišta. Budući da se hlade samo kritične komponente umjesto cijelog prostora, potrebna je drastično manja količina rashladnog medija i energije, a voda se koristi u zatvorenom krugu bez gubitaka.

Foto: wallpaperaccess.com

  • Sustavi hlađenja bez potrošnje vode (Dry Cooling & Closed-Loop Chilling): Tradicionalne rashladne kule gube ogromne količine vode isparavanjem kako bi snizile temperaturu. Novi suhi rashladni sustavi (Dry Coolers) i zatvorene rashladne petlje koriste izmjenjivače topline zrak-tekućina. Tekućina cirkulira unutar hermetički zatvorenog sustava i hladi se vanjskim zrakom, čime je godišnja potrošnja vode smanjena gotovo na nulu.
  • Upotreba otpadne topline i besplatno hlađenje (Free Cooling): Moderni podatkovni centri sve se češće grade u hladnijim klimatskim regijama kako bi koristili vanjski hladni zrak ili vodu iz mora i jezera za prirodno hlađenje bez uključivanja kompresora. Dodatno, toplina preuzeta s poslužitelja putem tekućih rashladnih sustava ne izbacuje se u atmosferu, već se preusmjerava u lokalne gradske vodovodne mreže za centralno grijanje domova, staklenika ili industrijskih pogona.
  • Mikro-rashladni čipovi i tekući metali: Eksperimentalne tehnologije istražuju upotrebu tekućih metala (poput legura galija) unutar samih hladnjaka čipova koji provode toplinu znatno brže od vode ili ulja. Također se razvijaju sintetska rashladna sredstva bez štetnog utjecaja na ozonski omotač i s iznimno niskim potencijalom globalnog zagrijavanja (GWP).