«Καμπανάκι για την καταστροφή: Υπερθέρμανση ψηφιακών υποδομών σε 21 χώρες σε κίνδυνο!»

Η παγκόσμια βιομηχανία κέντρων δεδομένων αντιμετωπίζει έναν φανερό παραλογισμό: η ψηφιακή ανάπτυξη απαιτεί υποδομές σε περιοχές με κλιματολογικές συνθήκες που συχνά αποδεικνύονται ακατάλληλες. Σύμφωνα με τα πρότυπα της Αμερικανικής Εταιρείας Μηχανικών Θέρμανσης, Ψύξης και Κλιματισμού (ASHRAE), το ιδανικό εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας κυμαίνεται μεταξύ 18 και 27 βαθμών Κελσίου. Ωστόσο, πολλές αγορές παραβλέπουν αυτούς τους περιορισμούς. Χαρακτηριστικό παράδειγμα η Σιγκαπούρη, όπου παρά την υψηλή μέση θερμοκρασία 33 βαθμών και τις υγρασίες πάνω από 80%, κατατάσσεται στην πέμπτη θέση των μεγαλύτερων αγορών στην περιοχή Ασίας-Ειρηνικού.

Αν και η Σιγκαπούρη είναι μια από τις πιο πυκνοκατοικημένες χώρες και η ψύξη των εγκαταστάσεών της ενέχει υψηλό κόστος και εκπομπές ρύπων, διαθέτει ήδη ικανότητα 1,4 gigawatts. Σχεδιάζει μάλιστα την προσθήκη επιπλέον 300 megawatts, αποδεικνύοντας πως η στρατηγική γεωγραφική σημασία της τροφοδοτεί την ανάπτυξή της σε βάρος των φυσικών περιορισμών. Ταυτόχρονα, η παγκόσμια ζήτηση δημιουργεί κίνητρα για διαφοροποίηση των επενδύσεων και σε χώρες όπως η Βραζιλία και η Χιλή, οι οποίες προσελκύουν νέες κατασκευές λόγω των πλούσιων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Μια πρόσφατη μελέτη που ολοκληρώθηκε από το Rest of World σε συνεργασία με τον οργανισμό Climate Central, με βάση δεδομένα θερμοκρασίας και τοποθεσίες από το Data Center Map, φανερώνει την έκταση του προβλήματος. Τα ευρήματα δείχνουν ότι σε 21 χώρες, όπως η Ταϊλάνδη, η Νιγηρία και τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα, το σύνολο των κέντρων δεδομένων προϋποθέτει μέση ετήσια θερμοκρασία άνω των 27 βαθμών Κελσίου. Σήμερα λειτουργούν παγκοσμίως περίπου 9.000 κέντρα δεδομένων, με τον αριθμό τους να αναμένεται να τριπλασιαστεί μέχρι το 2030.

Ανάμεσα στις εγκαταστάσεις αυτές, περίπου 600 βρίσκονται σε ζώνες που θεωρούνται θερμές. Η γεωγραφική διανομή αυτή επηρεάζεται κυρίως από τη ραγδαία αύξηση της ζήτησης για εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης και την επιτακτική ανάγκη των κρατών για «κυριαρχία δεδομένων». Αυτή η πολιτική ενθαρρύνει την αποθήκευση πληροφοριών εντός των εθνικών συνόρων, αποτρέποντας τη συγκέντρωση δεδομένων σε χώρες με πιο ήπιες κλιματολογικές συνθήκες, όπως η Νορβηγία και η Σουηδία.

Οι κλιματικοί κίνδυνοι είναι ιδιαίτερα ορατοί στις αναδυόμενες αγορές της Ασίας και της Μέσης Ανατολής, περιοχές που επιδιώκουν να καθιερωθούν ως κόμβοι παγκόσμιας τεχνητής νοημοσύνης. Στη Σαουδική Αραβία και τη Μαλαισία, σχεδόν το σύνολο των υποδομών βρίσκεται σε ζώνες υψηλής θερμοκρασίας, ενώ στην Ινδονησία το ποσοστό αυτό αγγίζει σχεδόν το 50% και στην Ινδία το 30%. Η εταιρεία ανάλυσης κινδύνου Verisk Maplecroft προειδοποιεί ότι έως το 2040, δύο τρίτα των παγκόσμιων κόμβων, περιλαμβανομένων αυτών στην Ασία-Ειρηνικό και τη Μέση Ανατολή, θα επηρεάζονται από ακραίες θερμικές συνθήκες.

Η υπερβολική ζέστη όχι μόνο καθιστά δύσκολη την ψύξη, αλλά μειώνει και την αποδοτικότητα της μετάδοσης ηλεκτρικής ενέργειας, αυξάνοντας τον κίνδυνο διακοπών και δημιουργώντας ένα περιβάλλον αστάθειας. Όπως αναφέρει η αναλύτρια Laura Schwartz, η ανάπτυξη σε ζεστές και άνυδρες περιοχές σηματοδοτεί μια σαφή στροφή από τις παραδοσιακές επενδύσεις στη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη. Ωστόσο, η αυξανόμενη κατανάλωση πόρων επιτάσσει την ανάγκη για βιώσιμες λύσεις, καθώς τα κέντρα δεδομένων κατανάλωναν περίπου 415 τεραβατώρες το 2024, ποσό που αναμένεται να υπερδιπλασιαστεί μέχρι το 2030.

Στη Σιγκαπούρη, τα κέντρα δεδομένων απορροφούν το 7% της ηλεκτρικής ενέργειας το 2020, με προβλέψεις να φτάσουν το 12% μέχρι το τέλος της δεκαετίας. Σε αυτή τη χώρα λειτουργεί το Sustainable Tropical Data Centre Testbed, μια εγκατάσταση 0,5 megawatt στην πανεπιστημιούπολη του Εθνικού Πανεπιστημίου της Σιγκαπούρης, όπου συνεργάζονται περισσότεροι από 20 εταίροι της βιομηχανίας, όπως οι Dell, Intel και Meta, με την ακαδημαϊκή κοινότητα. Ο επικεφαλής του έργου, PS Lee, τονίζει ότι η Σιγκαπούρη βιώνει συνθήκες «μόνιμης αιχμής καλοκαιριού».

Αυτή η κατάσταση καθιστά το παραδοσιακό μοντέλο αερόψυξης μη βιώσιμο και απαιτεί ριζική βελτίωση της αποδοτικότητας, αντί απλής επέκτασης των υφιστάμενων υποδομών. Στον τομέα αυτό, η τεχνολογία εστιάζει στη μετάβαση από την αερόψυξη σε εξελιγμένες μεθόδους υγρόψυξης, με τη δοκιμή τεχνολογιών όπως η ψύξη απευθείας στο μικροτσίπ (direct-to-chip) και η ψύξη με εμβύθιση (immersion cooling), οι οποίες μπορούν να μειώσουν την ενεργειακή κατανάλωση και τη χρήση νερού έως 40%. Αυτές οι εξελίξεις προσφέρουν μεγάλες ελπίδες στις πιεσμένες υποδομές.

Παραλλήλως, οι τεχνολογικοί κολοσσοί εφαρμόζουν καινοτόμες λύσεις. Η Amazon χρησιμοποιεί συστήματα για μείωση της μηχανικής ενέργειας ψύξης που φτάνει το 46%, η Google αξιοποιεί τη μηχανική μάθηση για μείωση της ενέργειας κατά 40%, ενώ η Microsoft εργάζεται για την ενσωμάτωση μικροκαναλιών ψύξης απευθείας στο πυρίτιο των τσιπ. Για τις θερμότερες περιοχές, προτάσεις όπως η υβριδική ψύξη από τον καθηγητή Shaolei Ren, καθώς και υποθαλάσσιες εγκαταστάσεις στην Κίνα ή υπόγεια κέντρα με χρήση πυρηνικής ενέργειας στη Μέση Ανατολή, δημιουργούν νέες δυνατότητες.»

Παρά τις προκλήσεις, ο κλάδος προσαρμόζεται στα νέα δεδομένα, με την ASHRAE να προτείνει πλέον θερμοκρασίες λειτουργίας έως 45 βαθμούς Κελσίου για τις νέες κατηγορίες επεξεργαστών. Ωστόσο, η εφαρμογή νέων τεχνολογιών είναι συχνά ευκολότερη σε νέες εγκαταστάσεις όπως αυτές, παρά σε αναβαθμίσεις υφιστάμενων υποδομών. Ο στόχος των ειδικών είναι να αποδείξουν ότι τα κέντρα δεδομένων μπορούν να λειτουργούν αξιόπιστα στο κλίμα της Σιγκαπούρης, δημιουργώντας ένα μοντέλο που θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε χώρες με παρόμοιες συνθήκες, όπως η Ινδία και η Πόλη Χο Τσι Μινχ.