یک پژوهش جدید نشان میدهد مراکز داده هوش مصنوعی میتوانند با استفاده از گرمای هدررفته، به واحدهایی «آبمثبت» و «کربنمنفی» تبدیل شوند؛ رویکردی که میتواند اثرات زیستمحیطی AI را بهطور چشمگیری کاهش دهد.
با رشد شتابان فناوری هوش مصنوعی (AI)، توسعه مراکز داده در جهان بهطور بیسابقهای افزایش یافته و بهتبع آن، مصرف انرژی، انتشار کربن و مصرف آب نیز رو به رشد است. بر اساس این پژوهش، تا سال ۲۰۳۰ مراکز داده میتوانند بین ۳ تا ۴ درصد برق جهان را مصرف کنند و تا سال ۲۰۲۷ مصرف آب آنها به حدود ۵ میلیارد مترمکعب در سال برسد.
در چنین شرایطی، پژوهشگران پیشنهاد دادهاند که بهجای نگاه به مراکز داده بهعنوان مصرفکنندگان صرف انرژی، میتوان از گرمای اتلافی آنها بهعنوان یک منبع ارزشمند استفاده کرد. این گرما که معمولاً در بازه دمایی ۳۰ تا ۷۰ درجه سانتیگراد تولید میشود، قابلیت استفاده در فرآیندهای زیستمحیطی مانند جذب کربن و تولید آب را دارد.
در این مطالعه، شش کاربرد بالقوه برای استفاده از گرمای هدررفته بررسی شده است: گرمایش شهری، تبدیل گرما به برق، خنکسازی، تصفیه حرارتی آب، برداشت آب از هوا و جذب مستقیم کربن از هوا. در این میان، دو گزینه «جذب مستقیم کربن» (Direct Air Capture یا DAC: فناوری استخراج دیاکسیدکربن از هوای محیط) و «تصفیه حرارتی آب» بیشترین مزیت اقتصادی و زیستمحیطی را نشان دادهاند.
بر اساس نتایج، استفاده از گرمای مراکز داده برای فناوری DAC میتواند سالانه بین ۵۰ تا ۱۰۰۰ مگاتن دیاکسیدکربن را از جو حذف کند. همچنین، در حوزه آب، این گرما میتواند برای تبدیل آب شور یا آبهای لبشور به آب آشامیدنی بهکار رود و مراکز داده را به تولیدکنندگان خالص آب تبدیل کند.
از نظر اقتصادی نیز، فناوری جذب مستقیم کربن میتواند تا ۱۰۰ میلیارد دلار در سال ارزش ایجاد کند و نقش مهمی در تحقق اهداف کربنخنثی ایفا کند. پژوهشگران همچنین شاخص جدیدی به نام «بهرهوری استفاده از انرژی پلاس» (Energy Utilisation Efficiency+ یا EUE+) معرفی کردهاند که بر استفاده چندمنظوره از انرژی مصرفی در مراکز داده تأکید دارد.
با این حال، چالشهایی نیز وجود دارد. دمای پایین گرمای تولیدی ممکن است کارایی برخی فناوریهای جذب کربن را محدود کند. همچنین، نوسان در میزان تولید گرما و نیاز به زیرساختهای بزرگ برای استفاده کامل از آن، از جمله موانع اجرایی هستند. هزینههای بالای فناوری DAC نیز همچنان یکی از دغدغههای اصلی محسوب میشود.
در حوزه آب نیز، مدیریت انتقال آب تصفیهشده و حفظ دمای مناسب برای عملکرد ایمن تراشهها از جمله مسائل فنی مهم است. با این حال، این پژوهش نشان میدهد که با نوآوری در سیستمهای خنکسازی و مدیریت هوشمند گرما، میتوان مراکز داده را از مصرفکنندگان منابع به تولیدکنندگان آب و جذبکنندگان کربن تبدیل کرد.
این رویکرد با راهبرد «تابآوری آب» اتحادیه اروپا نیز همراستا است؛ راهبردی که بهدنبال ایجاد اقتصادی هوشمند در مصرف آب و کاهش فشار بر منابع طبیعی است.
در نهایت، پژوهشگران تأکید میکنند که هر کیلوواتساعت انرژی مصرفی در مراکز داده میتواند بهطور همزمان حدود نیم کیلوگرم دیاکسیدکربن را حذف و نیم کیلوگرم آب تولید کند؛ تحولی که میتواند زیرساختهای دیجیتال را به موتور محرک گذار سبز تبدیل کند.
