Un clic sur internet laisse des traces. Non seulement dans le web lui-même, mais aussi sous la forme d'une grande empreinte écologique. Parce que même si toutes nos données sont censées flotter dans le cloud, des centres de données physiques sont nécessaires pour les traiter et les stocker, et ceux-ci consomment d'énormes quantités d'énergie, dont une part importante est utilisée pour refroidir les installations en raison de l'énorme quantité de déchets. la chaleur générée lors du calcul. Les grands géants de la technologie sont désormais bien conscients de leurs responsabilités, investissant généreusement dans les énergies renouvelables et cherchant des moyens d'optimiser l'efficacité énergétique de leurs fermes de serveurs. L'un de ces chemins, par exemple, mène au cercle polaire arctique, où se trouvent actuellement certains des plus grands centres de données. Les températures froides contribuent à réduire la quantité d'énergie nécessaire pour refroidir l'équipement.

Avec les dernières tendances numériques telles que l'intelligence artificielle (IA), la réalité augmentée (AR) et l'Internet des objets (IoT), d'autres défis nous attendent :les volumes de données à traiter augmentent rapidement, et en même temps , les réactions sont nécessaires en temps réel, sans délai. Pour y parvenir, le traitement des données doit se rapprocher du lieu où elles ont été créées. Par exemple, sous la forme d'un micro centre de données dans le quartier. Dans le meilleur des cas, cependant, ce centre de données local ne servira pas seulement au traitement des données, mais, connecté au système énergétique, servira également à chauffer le bâtiment. Un test sur le terrain avec des micro-centres de données dans le bâtiment de recherche NEST de l'Empa et sur deux autres sites en Turquie et aux Pays-Bas vise à explorer le potentiel de cette idée.

Refroidissement intelligent

Le projet, appelé ECO-Qube, est soutenu par le programme Horizon 2020 de l'UE et rassemble des partenaires de la recherche et de l'industrie de Suisse, de Turquie, d'Espagne, d'Allemagne, des Pays-Bas et de Suède. "Notre objectif est de réduire à la fois la demande énergétique et le CO₂ émissions des petits centres de données d'un cinquième chacun », déclare Çağatay Yılmaz, responsable de l'innovation chez le fournisseur de solutions informatiques turc Lande et chef de projet ECO-Qube. Selon la Sustainable Digital Infrastructure Alliance, un autre partenaire du projet, les centres de données conventionnels fonctionnent souvent à seulement environ 15 % de leur capacité. Malgré cela, les serveurs ont constamment besoin d'énergie et sont refroidis. Pour contrer ce problème, le refroidissement des centres de données ECO-Qube est rendu intelligent :les données des capteurs des différents composants informatiques sont accumulées dans des structures Big Data et contribuent à garantir que la répartition de la chaleur au sein des composants est enregistrée avec précision à tout moment. L'IA combine ces données avec des simulations de flux d'air afin que le refroidissement puisse être ciblé de manière spécifique. Dans le même temps, les charges de calcul dans les trois centres de données de test en Suisse, La Turquie et les Pays-Bas sont répartis de manière à ce que les trois installations puissent être exploitées de la manière la plus économe en énergie possible.

Réutilisation de la chaleur perdue

Les trois centres de données seront intégrés directement dans les systèmes énergétiques de leurs quartiers environnants et seront alimentés en énergie renouvelable dans la mesure du possible. Dans NEST, par exemple, l'électricité nécessaire au fonctionnement du centre de données est fournie par les systèmes photovoltaïques des unités NEST et le démonstrateur de mobilité de l'Empa, move, entre autres. La chaleur résiduelle du centre de données est injectée dans le réseau à moyenne ou basse température existant. En hiver, il alimente ainsi directement le système de chauffage du bâtiment et, sur l'année, sert simultanément de source à une pompe à chaleur qui fournit l'eau chaude sanitaire.

"Pour nous, il est intéressant de considérer le micro data center non seulement comme un consommateur électrique, mais comme un composant dynamique du système global que nous pouvons utiliser pour que les calculs aient lieu quand cela a un sens écologique. Le couplage de l'électrique et monde thermique avec l'infrastructure informatique et le traitement des données offre un grand potentiel d'optimisation vers une exploitation durable", déclare Philipp Heer, responsable de l'Energy Hub (ehub) de l'Empa.

Le projet durera environ trois ans. Une fois terminé, l'équipe espère être en mesure de fournir des directives aux planificateurs et aux exploitants de bâtiments pour les aider à intégrer les centres de données dans les bâtiments et les quartiers d'une manière économe en énergie.