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Des solutions innovantes pour réduire les besoins en refroidissement des centres de données

Alors que la demande mondiale de données continue de croître, la création de nouveaux centres de données pose la question de leur refroidissement. Des solutions innovantes utilisant des sources d’énergie renouvelables et la récupération de chaleur sont présentées ici.

Toute activité en ligne génère des données qui doivent être stockées et la demande mondiale de données monte en flèche. Une recherche Google par exemple, peut activer jusqu’à huit centres de données dans le monde [1]. Par conséquent, la création de centres de données augmente.

 

Plusieurs exigences sont nécessaires pour créer de nouveaux centres de données : un espace d’une superficie suffisante, une proximité géographique avec l’utilisateur final afin de réduire la latence, une grande capacité énergétique pour le fonctionnement et le refroidissement des serveurs [2]. Le refroidissement est l’un des processus les plus coûteux et les plus énergivores dans les centres de données, puisque les serveurs génèrent beaucoup de chaleur et fonctionnent en continu toute l’année. Entre 30 % et 55 % de la consommation électrique des centres de données est utilisée pour le refroidissement des équipements informatiques et la densité de puissance moyenne des centres de données devrait être multipliée par 8 d’ici 2025 [3].

 

Afin de réduire les besoins en refroidissement, une solution a été d’installer les centres de données dans des zones où le climat est frais, ce qui a donné lieu à des choix d’emplacements inhabituels et créatifs.

 

Dans une mine en Norvège

 

Le centre de données de Lefdal Mine en Norvège est l’un des plus grands d’Europe. Il est également l’un des plus économes en énergie, en utilisant l’eau froide du fjord comme fluide de refroidissement.

Son emplacement sous le niveau de la mer rend inutile le recours à des pompes de grande capacité coûteuses pour acheminer l’eau du fjord vers les échangeurs thermiques du système de refroidissement.

 
Dans le cercle arctique Suédois

 

Facebook a installé un centre de données à Lulea, dans le cercle arctique Suédois. L’air glacial extérieur est utilisé comme fluide de refroidissement naturel pour les serveurs. L’installation est alimentée par une douzaine de centrales hydroélectriques environnantes [4].

 

Dans certains cas, l’excédent de chaleur généré par les serveurs est utilisé pour le chauffage urbain.

 

Sous une cathédrale en Finlande

 

Un centre de données a été construit dans un vaste réseau de grottes en granit sous la cathédrale d’Uspenski à Helsinki. En plus des basses températures régnant dans les grottes, le refroidissement est également assuré à l’aide de l’eau de la mer Baltique. De plus, l’excédent de chaleur généré par les serveurs est récupéré pour chauffer 500 foyers du quartier [5].

 

Dans un ancien bunker nucléaire en Suède

 

Le centre de données Bahnhof Pionen est situé à 30 mètres sous terre dans le quartier de Södermalm à Stockholm. L’excédent de chaleur provenant de l’installation de refroidissement est récupéré et vendu au réseau de chauffage urbain de la ville de Stockholm [6].

 

D’autres options plus ambitieuses en sont encore au stade de la recherche.

 

Sous l’eau

 

Microsoft a déployé un projet de recherche pour des centres de données sous-marins appelé Natick. Au large des côtes écossaises, Natick Northern Isles fonctionne depuis un an. Le centre de données Natick est alimenté par l’énergie renouvelable fournie à proximité par les vagues et les marées, ainsi que par l’éolien et l’énergie solaire à terre. L’eau de mer est utilisée comme fluide de refroidissement naturel. Malgré les avantages de ce projet, il faudra surveiller l’impact environnemental à long terme de l’excédent de chaleur généré par les serveurs et évacué sous l’eau. [7]

 
Sources:

[1] https://techwireasia.com/2020/05/why-data-center-cooling-is-now-a-20b-industry/

[2] https://datacenternews.us/story/mines-underwater-outer-space-the-weirdest-data-centers-on-earth-and-beyond

[3] The role of refrigeration in the global economy. 38th Informatory Note on Refrigeration Technologies. IIR, June 2019.

[4] https://www.euronews.com/2015/11/24/facebook-boasts-green-data-centre-in-lulea-sweden

[5] https://www.foreigner.fi/articulo/tourism/the-best-kept-secret-in-the-uspenski-cathedral/20200224165420004452.html

[6] https://www.opendistrictheating.com/case/bahnhof-data-centre-pionen/

[4] https://www.verdict.co.uk/microsoft-underwater-data-centres/