«Газпром» предложил довольно необычное применение теплу дата-центров. По информации «Интерфакса», ссылающегося на одну из публикаций первого заместителя АО «Газпром промгаз» Николая Варламова, помочь в утилизации тепла ЦОД могут газораспределительные станции (ГРС) — при понижении давления сильно падает температура, поэтому дополнительный подогрев придётся как нельзя кстати.

По словам топ-менеджера компании, многие российские IT-бизнесы анонсируют строительство ЦОД в разных российских регионах. При этом дата-центры электроэнергию в «мусорное» тепло, которому ищут применение по всему миру — от обогрева теплиц и бассейнов до отопления домов. По словам Варламова, при строительстве ЦОД поблизости от газораспределительных станций можно было бы использовать тепло дата-центров для подогрева природного газа.

При этом ЦОД сможет получать дешёвую электроэнергию, вырабатываемую детандер-генераторными агрегатами (ДГА) газораспределительных станций. Эффективность такой технологии уже подверглась предварительной оценке — вырабатываемая ДГА энергия стоит менее 0,5 руб./кВт∙ч. Другими словами, энергией можно обеспечить не только системы охлаждения ЦОД, но и вычислительные мощности объектов, снижая расход на энергоснабжение ЦОД и выброс вредных веществ в окружающую среду.

Источник изображения: Chad Peltola/unsplash.com

Комплексный подход позволит добиться большей энергоэффективности и обеспечить энергоресурсами внутренние проекты участников. По мнению Варламова, на компрессорных станциях возможно получение энергии и при утилизации тепла выхлопных газов работающих турбин. На тех же станциях в теории можно генерировать водород, на газораспределительных станциях — получать сжиженный природный газ (СПГ), который, в числе прочего, способен служить резервным источником топлива.

У «Газпрома» имеется и собственная развитая IT-инфраструктура и постоянно ведётся работа над новыми проектами. Так, в сентябре 2024 года появилась новость, что компания потратит 45 млрд руб. на строительство дата-центра в Великом Новгороде.

Meta✴ совместно с CarbonBuilt ускорят производство «низкоуглеродного» бетона. По информации Datacenter Dynamics, при выпуске нового продукта углеродные выбросы снижены приблизительно на 70 % в сравнении с базовыми отраслевыми показателями.

Основанная в 2020 году CarbonBuilt специализируется на производстве низкоуглеродных бетонных продуктов. Соглашение позволит ей модернизировать и масштабировать производство альтернативного цемента, получившего название Reversa. Материал призван заменить т.н. портландцемент, при производстве которого углеродные выбросы довольно высоки — при этом это одна из самых распространённых марок в строительстве. В компании утверждают, что Reversa вступает в химическую реакцию с углекислым газом во время выдерживания бетона, при этом навсегда задерживая CO₂ в материале.

Источник изображения: CarbonBuilt

Все значимые решения, связанные с цементом и бетоном, требуют изменения инфраструктуры в той или иной степени. Быстрое изменение требует, чтобы участники отрасли видели привлекательную финансовую отдачу в ответ на свои инвестиции. Сотрудничество с Meta✴ поможет ускорить и масштабировать реализацию подобных проектов. В Meta✴ добавили, что компания ставит в приоритет многовекторный подход к ускорению декарбонизации в сложных секторах индустрии вроде производства строительных материалов бетона. Сотрудничество с CarbonBuilt позволит снизить выбросы и масштабировать бизнес.

В августе 2024 года сообщалось об испытаниях Open Compute Project Foundation (OCP) «низкоуглеродного» бетона производства CarbonCure. Кроме того, Microsoft ведёт эксперименты с использованием в строительстве ЦОД в штате Вашингтон низкоуглеродных бетонных смесей. В 2022 году сообщалось о строительстве ЦОД Meta✴ из «зелёного» бетона, созданного с помощью ИИ. Впрочем, Meta✴ работает и в других направлениях. Так, в сентябре техногигант заключил сделку, связанную с восстановлением лесов в Латинской Америке. Также Meta✴ разрабатывает и собственную технологию захвата углекислого газа для своих дата-центров.

По словам генерального директора Google Сундара Пичаи (Sundar Pichai), компания рассматривает снабжение своих дата-центров энергией атомных электростанций, в том числе SMR. По информации Asian Nikkei Review, техногигант ищет возможности снижения углеродных выбросов на фоне резко растущего энергопотребления ИИ ЦОД. Увеличатся и инвестиции в солнечную и тепловую энергетику.

Пока же Google наращивает инвестиции в ЦОД для продвижения ИИ-проектов. Материнская компания Alphabet только за апрель-июнь увеличила год к году капитальные затраты на 90 % до $13,1 млрд. По словам Пичаи, впервые появилась новая базовая технология, «пронизывающая» все сферы деятельности — она станет основой бизнеса компании. В ответ на критику больших затрат на ИИ-разработки, Пичаи ответил, что при каждом крупном «сдвиге платформы» инвестиции на начальных этапах непропорционально высоки, но позже эффективность повышается.

Источник изображения: Viktor Kiryanov/unsplash.com

Компания стремится добиться нулевых выбросов как в своих собственных операциях, так и в «цепочке создания стоимости» уже к 2030 году. При этом в 2023 году общие выбросы её парниковых газов оказались на 48 % больше, чем в 2019 году. Правда, сама компания говорит, такой уж большой вины ИИ в этом нет. По словам Пичаи, сейчас рассматриваются дополнительные инвестиции в современные технологии, от солнечной энергетики до, возможно, малых модульных реакторов (SMR).

Правда, глава Google не упомянул, когда могут начаться закупки энергии АЭС. Предполагается, что часть может закупаться в США. На этом поле не исключена конкуренция с Amazon, которая уже приобрела кампус ЦОД, запитанный от АЭС Susquehanna. Также в сентябре было объявлено о намерении Microsoft закупать электричество у АЭС Three Mile Island, которая будет перезапущена именно для этой цели.

Шведская химическая компания Perstorp представила биоразлагаемую жидкость, предназначенную для погружных (иммерсионных) СЖО, передаёт Datacenter Dynamics. По словам компании, Synmerse DC представляет собой синтетическую жидкость, обеспечивающую безопасность и эффективность эксплуатации, это снижает энергопотребление охлаждающих систем.

Perstorp принадлежит малайзийской нефтегазовой компании Petronas, уже представившей жидкость собственной разработки для систем Iceotope. В Perstorp сообщили, что разработали жидкость при сотрудничестве с ведущими производителями чипов и OEM-компаниями для того, чтобы обеспечить её совместимость с новейшим оборудованием и погружными системами охлаждения. По словам компании, у неё богатый опыт в разработке синтетических жидкостей самого разного назначения.

Источник изображения: Jimmy Chang/unsplash.com

Компания не рассказала о составе жидкости подробно, но сообщила, что она не включает PFAS-соединения («вечные» химикаты), способные нанести вред окружающей среде. Жидкости на основе PFAS традиционно применяются в системах погружного охлаждения, но с принятием во многих странах законов, запрещающих их использование, производители ищут более экобезопасные варианты на основе растительных и минеральных масел, различных фторуглеродов и других соединений. Впрочем, ещё летом 2023 года сообщалось, что Евросоюз намерен отменить запрет на PFAS-химикаты, поскольку те очень важны для рынка СЖО.

Жидкостное охлаждение набирает популярность в последние годы, поскольку ИИ-бум привёл к росту плотности размещения компонентов в серверных стойках. Другими словами, традиционные воздушные системы охлаждения часто не справляются с новыми нагрузками мощных новых серверов. Нефтегазовые компании вроде Gulf Oil, Shell, Castrol, ExxonMobil, ENEOS и SK Enmove активно ведут разработки в новой для себя нише СЖО. Свои варианты представили американский продовольственный гигант Cargill и химический концерн Chemours (Du Pont).

Операторы дата-центров тратят немало ресурсов на борьбу с микрочастицами пыли, грязи и пыльцы. По данным Datacenter Dynamics, приходится использовать специальные фильтры, которые после окончания срока службы как правило отправляются на свалки. Поэтому K&N Filtration и Apple совместно создали многоразовые, экобезопасные фильтры для ЦОД. О разработке было объявлено весной этого года.

Эффективность фильтров обычно измеряется показателем MERV, свидетельствующим о размере и типе частиц, задерживаемых соответствующими блоками. Для дата-центров с воздушным или комбинированным охлаждением используются фильтры MERV 8, 11 или 13, но некоторые операторы могут использовать и решения вплоть до MERV 20. Обычные фильтры меняются три-четыре раза в год. По расчётам K&N Filtration, индустрия ЦОД в США отправляет в утиль до 60 тыс. т таких отходов ежегодно.

Источник изображений: K&N

Новые моющиеся фильтры способны прослужить много лет, позволив сэкономить немало средств. Они концептуально похоже на многоразовые фильтры для двигателей, но последние выпускаются на основе хлопка, а фильтры для ЦОД используют синтетический материал, не требующий обработки маслом после мытья. К тому же новый фильтр задерживает микрочастицы на поверхности, благодаря чему его легко чистить. В K&N Filtration утверждают, что их продукт — единственный в своём роде на рынке. Многоразовые фильтры других типов выпускаются, но они не предназначены для ЦОД.

Apple помогла довести конструкцию до совершенства — компании сотрудничают в данной сфере ещё с 2019 года. Всего было испытано более 20 вариантов прежде, чем Apple приняла окончательную версию. По словам K&N Filtration, многоразовые фильтры неоднократно пробовали использовать в ЦОД, но только совместная разработка с участием Apple нашла реальное применение на рынке. Теперь новинки используется в пяти дата-центрах Apple в США, а также продаются другим операторам. Доступны версии MERV 8, 11 и 14, а всю систему легко настроить под экологические требования конкретного ЦОД.

В отчёте Apple об устойчивом развитии за 2023 год говорится, что компания установился 38 тыс. новых фильтров, что помогло избежать отправки на свалку 25 т использованных фильтров каждый гож. Также на 35 % удалось сократить потребление энергии вентиляторами. K&N Filtration утверждает, что фильтры способны прослужить 15 лет и экологически значительнее привлекательнее даже одноразовых вариантов с аналогичным временным ресурсом.

Новые фильтры можно мыть с помощью обычного шланга с холодной водой под низким давлением, очистка происходит за 30–90 с. Впрочем, в зависимости от качества воздуха, процесс может занять и больше времени. Хотя приоритетным для производителя по-прежнему остаётся производство автомобильных фильтров, теперь компания активно занимается разработками и для дата-центров.

Microsoft приступила к тестовому использованию экобезопасного «зелёного» водорода, обеспечивающего нулевые выбросы при генерации электроэнергии. Испытания пройдут в дата-центре компании в Дублине (Ирландия) совместно с поставщиком водородных решений ESB. Топливные ячейки мощностью 250 кВт проработают в течение восьми недель.

Точно такие же ячейки проходят испытание и в дублинском ЦОД Equinix. Они рассматриваются в качестве экобезопасной замены дизель-генераторам. Проекты с Microsoft и Equinix являются частью целой серии испытаний в 2024–2025 гг. ESB рассчитывает продемонстрировать универсальность водородных технологий для различных сфер использования.

В Microsoft уверены, что первый эксперимент позволит продемонстрировать, как водородная энергетика сможет помочь декарбонизации IT-индустрии, в частности, ирландских ЦОД. Сейчас в стране фактически действует мораторий на строительство новых дата-центров в районе Дублина, поскольку ЦОД потребляют уже 21 % энергии в стране.

Источник изображения: Microsoft

В Microsoft давно экспериментируют с водородными топливными элементами для ЦОД. В начале 2024 года компания заявила, что совместный проект с Caterpillar в Вайоминге (США) позволил небольшому ЦОД успешно проработать 48 часов на одних только водородных элементах.

Руководство ESB тоже уверено, что «зелёный» водород будет играть важную роль в экобезопасной энергосистеме будущего, а совместный проект с Microsoft продемонстрирует потенциал технологии для дата-центров. Впрочем, в 2023 году Microsoft добилась разрешения на строительство газовой электростанции мощностью 170 МВт в дублинском кампусе. Тогда она заявила, что та будет применяться только для резервного электроснабжения объекта.

Стартап EdgeCloudLink (ECL), разрабатывающий автономные модульные ЦОД с питанием от водорода, возводимые методом 3D-печати, заявил о намерении построить за $8 млрд ИИ ЦОД TerraSite-TX1 ёмкостью 1 ГВт к востоку от Хьюстона (Техас). В перспективе кампус может вырасти и до 2 ГВт, но пока планируется к лету 2025 года ввести в эксплуатацию 50 МВт, что обойдётся в $450 млн. Первым клиентом станет оператор ИИ-облака Lambda Labs.

Источник изображений: EdgeCloudLink

К ЦОД будут вести три ветки газопровода, по которым и будет поставляться водород для питания кампуса. Как уточняет, DataCenter Dynamics, энергия будет обходиться в $0,08–$0,12/кВт·ч. В Lambda уверены, что новая «зелёная» инфраструктура обеспечит исследователей и разработчиков существенными вычислительными ресурсами, при этом проект позволяет снизить нагрузку ИИ-технологий на окружающую среду.

В компании неоднократно подчёркивали нулевой выброс своих ЦОД. Правда, это не касается всей цепочки поставок, поскольку новый ЦОД будет питаться от водорода, полученного методом паровой конверсии, который сопровождается выбросами углекислоты. Ожидается, что в 2025 году половина поставок будет приходиться именно на такой «серый» водород, а вторая половина — на «голубой», который тоже получается в результате паровой конверсии метана, но при этом CO₂ в процессе захватывается и сохраняется. Годом позже компания намерена перейти к соотношению 80/20 «голубого» и «зелёного» водорода, последний добывается с помощью возобновляемой энергии.

Как заявляют в ECL, пока другие говорят о создании водородных дата-центров без подключения к магистральным электросетям через 5–20 лет, только ECL готова реализовать проект в кратчайшие сроки, в том числе благодаря использованию 3D-печати для строительства объектов — на возведение, оснащение и ввод в эксплуатацию уходит менее одного года.

Первый модульный ЦОД компании ёмкостью 1 МВт был запущен в мае 2024 года на небольшой площадке в Маунтин-Вью (Калифорния). Теперь ECL ищет средства для финансирования всего $8-млрд проекта, а не только первого этапа. Ранее в этом году она уже привлекла несколько миллионов долларов инвестиций.

Старые угольные и атомные электростанции США могут предоставить место для новых атомных реакторов на 190 площадках, пишет Datacenter Dynamics со ссылкой на исследование Министерства энергетики США (DoE). Теоретически это позволит увеличить генерацию на 269 ГВт при использовании 600-МВт реакторов. При проведении исследования оценивались различные характеристики площадок, в том числе готовность инфраструктуры, близость к населённым пунктам и потенциальные риски вроде наводнений и землетрясений.

Впервые соответствующие данные появились в докладе «Оценка площадок атомных и угольных электростанций для создания новых атомных мощностей» (The Evaluation of Nuclear Power Plant and Coal Power Plant Sites for New Nuclear Capacity), подготовленном для Министерства энергетики США. Сообщается, что 145 угольных электростанций признаны пригодными для потенциального размещения реакторов суммарной мощностью 128–174 ГВт, а действующие или недавно закрытые АЭС могут обеспечить ещё 95 ГВт.

Из подходящих угольных электростанций 27 недавно остановлены, но в DoE полагают, что их можно оснастить 45 передовыми реакторами. Также приняты во внимание 33 действующих, но готовящихся к остановке к 2040 году электростанции, и ещё 85 площадок, для которых даты вывода из эксплуатации пока не определены. На территории первых можно разместить 72 передовых реактора, последних — до 173 реакторов.

Источник изображения: Nicolas HIPPERT / Unsplash

Также рассматривается использование 20 АЭС, которые отказались от расширения мощностей или пока не получили разрешения на это. Они могли бы получить 31 крупный легководный (суммарно 37,9 ГВт), а 18 из 20 станций потенциально могут вместить 72 малых реактора (суммарно 43,2 ГВт). Из оставшихся 34 атомных электростанций 17 можно дополнить легководными реакторами общей мощностью 21,2 ГВт, а 23 могут разместить 79 малых передовых реакторов на 47,4 ГВт.

Стоит отметить, что сегодня нагрузка на американские электросети весьма велика, потребление энергии дата-центрами и другой цифровой инфраструктурой требует дополнительных мощностей. Только ЦОД, согласно январскому докладу Newmark, к концу десятилетия будут требовать 35 ГВт. В мае 2024 года Министерство энергетики анонсировало планы организовать десять «коридоров передачи энергии в национальных интересах» для того, чтобы помочь расширить национальную сеть в зонах, где срочно требуются дополнительные энергомощности.

В сентябре американские власти создали своеобразный «спецназ» — команду Task Force on AI Datacenter Infrastructure, которая должна упростить поиск источников энергии и получение разрешений на их строительство в США. В том числе предполагалось содействие Министерства энергетики в перепрофилировании закрытых угольных электростанций при сотрудничестве со строителями ЦОД. В августе министерство представила информацию о ресурсах и льготах для рынка ЦОД. Также планируется встречаться на регулярной основе со строителями дата-центров, поставщиками решений для «зелёной» энергетики, операторами электросетей и другими заинтересованными сторонами для развития инновационных решений.

Источник изображения: Lukáš Lehotský / Unsplash

Некоторые гиперскейлеры изучают возможность использования атомной энергии в своих проектах и уже заключили соответствующие соглашения с партнёрами. Только за последние несколько недель Microsoft анонсировала планы на 100 % использовать энергию АЭС для питания ЦОД, AWS ищет главного инженера по атомным проектам, а Oracle сообщила, что планировала гигаваттный ЦОД на базе малых модульных реакторов (SMR). Google также подняла вопрос о потенциальных перспективах SMR для индустрии ЦОД.

Пока что операторы ЦОД и энергетики рассматривают возможность отложить закрытие или разрешить строительство новых электростанций на ископаемом топливе. Кроме того, растёт интерес к поставкам природного газа — это один из самых простых и доступных способов организовать генерацию энергии непосредственно на территории кампуса. Аналогичные проекты реализуются и в Европе.

В ходе конференции Microsoft AI Tour Mexico 2024 глава Microsoft Сатья Наделла (Satya Nadella) объявил, что компания намерена инвестировать $1,3 млрд в улучшение ИИ-инфраструктуры страны. Пресс-служба компании сообщает, что деньги будут выделяться в течение трёх лет. В числе прочего предусмотрены вложения в программу Artificial Intelligence National Skills, призванную сделать доступ к ИИ-технологиям более демократичным. Также предусмотрены инструменты поощрения использования ИИ малым и средним бизнесом и ускорения цифровой трансформации страны.

В течение трёх лет Microsoft обучит 5 млн жителей страны работе с решениями на базе ИИ — от обычных пользователей до учителей, разработчиков и руководителей организаций. Также разрабатывается обучающая платформа для соискателей вакансий и работников. Сфере найма будет уделяться повышенное внимание, а среднему и малому бизнесу помогут выявить, какие навыки работы с ИИ необходимы сотрудникам.

Согласно исследованию Microsoft, в 2023 году 57 % опрошенных представителей малого и среднего бизнеса Мексиси уже использовали ИИ, в первую очередь для повышения эффективности работы, обработки данных и персонализации обслуживания клиентов. Благодаря программе The Bridge Accelerator компания стремится помочь местному малому и среднему бизнесу подготовиться к интеграции в бизнес-процессы Северной Америки с внедрением ИИ-платформы PyMAIs. Инициатива позволит 30 тыс. предприятий за три года обновить бизнес, повысить свою конкурентоспособность и увеличить охват потенциальных клиентов, в том числе за пределами Мексики.

Источник изображения: Microsoft

В рамках программы AI for Good компания занимается вопросами здравоохранения, связи и устойчивого развития. В частности, компания разработала ИИ-модели, позволяющие врачам использовать смартфоны для ранней диагностики ретинопатии недоношенных. В сфере связи проекты Microsoft и Viasat должны к концу года охватить более 1,45 млн человек в стране. В том числе речь идёт об активации новых сетей, способных обеспечить доступ более 150 тыс. мексиканцев, ранее не имевших доступа к сотовой связи. Немалое значение играет и устойчивое развитие — к 2030 году Microsoft намерена стать компанией с отрицательным углеродным выбросом, PPA заключены на более 34 ГВт в 24 странах.

В Мексике компания также обещает расширить доступ людей к чистой воде и санитарным решениям, работая над восстановлением запасов воды и экосистем в целом. В частности, с компанией The Next 150 подписано соглашение об удалении до 95 тыс. тонн CO₂ в рамках проекта производства биоугля. Также подписано годовое соглашение с Toroto SAPI de CV об удалении 234 тыс. тонн CO₂ в рамках восстановления лесной экосистемы в одном из штатов Мексики. Проекты поддерживают и местных фермеров, способствуя сохранению биоразнообразия.

Microsoft стремится стать катализатором новой экономики с повышенным вниманием к цифровым услугам, ИИ и смежным решениям. Мексика, географически близкая к США, не может остаться без внимания IT-гиганта.

Глава Alphabet и Google Сундар Пичаи (Sundar Pichai) подтвердил, что компания проектирует ЦОД, потребляющие более 1 ГВт. По данным Datacenter Dynamics и других источников, возможным источником энергии для ЦОД, по мнению, Пичаи могут стать малые модульные реакторы (SMR).

Впрочем, сам бизнесмен, выступая в питтсбургском кампусе Университета Карнеги-Меллона не сообщал, планирует ли компания применять какие-либо SMR. При этом он упомянул, что Google была одной из первых компаний, поставивших цель добиться круглосуточного обеспечения ЦОД «зелёной» энергией к 2030 году. По его словам, это было до бума ИИ и теперь IT-гигант работает над гораздо более крупными дата-центрами.

По его словам, ещё два года назад нельзя было даже представить, что такие проекты вообще будут рассматриваться. В краткосрочной перспективе это может вызвать целый ряд трудностей. При этом Пичаи так и не сказал, означают ли грядущие изменения, что компания не сможет достигнуть своей цели к 2030 году. Ранее уже сообщалось, что многим гиперскейлерам вряд ли удастся добиться обещанных результатов.

Источник изображения: American Public Power Association/unsplash.com

В марте сообщалось, что Google формирует команду для разработки новой «безуглеродной» стратегии в свете стремительного роста спроса на электричество. Теперь Пичаи подчеркнул, что в средне- и долгосрочной перспективе это не будет проблемой, поскольку планируются крупные капиталовложения в новые «зелёные» источники. Также он сослался на проект Google в Неваде, где компания получает энергию из геотермальных источников.

По его словам, большие средства направляются в разработку и строительство малых модульных реакторов. Как заявил Пичаи, глядя на поток капиталов и инноваций, используемых для создания новой энергетики, он сохраняет оптимистичный настрой в отношении перспектив энергоснабжения.

Комментарии Пичаи сделаны на фоне крупных «атомных» анонсов. Основатель Oracle Ларри Эллисон (Larry Ellison) заявил, что компания намерена построить кампус ЦОД на 1 ГВт с тремя SMR. Microsoft «оживит» АЭС Three Mile Island, она будет использоваться исключительно для питания дата-центров компании. Наконец, на прошлой неделе появилась информация о том, что AWS нанимает главного инженера для команды, которая займётся SMR и другими проектами в области атомной энергетики.