Nhân viên Apple làm việc tại trung tâm máy chủ ở Đan Mạch. Ảnh: Apple.
Do ảnh hưởng từ xung đột Nga-Ukraine, các quốc gia châu Âu đang đối mặt với tình trạng thiếu khí đốt để sưởi ấm trong mùa đông này. Trong nhiều phương án giải quyết vấn đề, một số nước tìm cách tận dụng nguồn nhiệt lượng thải ra từ các máy chủ khổng lồ. Meta, Apple, Microsoft hay Amazon đều có các trung tâm dữ liệu đặt tại châu Âu.
Tận dụng nguồn nhiệt thải từ các hệ thống máy chủ
Nhiệt độ thấp ở khu vực này giúp hạn chế việc quá tải của các hệ thống dữ liệu. Những trung tâm này tiêu thụ một lượng lớn điện năng để hoạt động. Lượng nhiệt năng khổng lồ được tạo ra như một sản phẩm phụ của quá trình xử lý từ các ngân hàng dữ liệu.
Chúng thường bị tiêu tan thông qua các hệ thống làm mát bằng khí hoặc chất lỏng giải nhiệt. Điều này đồng nghĩa phần năng lượng nêu trên đang bị lãng phí giữa mùa đông lạnh giá.
Apple lên kế hoạch tận dụng nhiệt thải ở trung tâm máy chủ tại Đan Mạch cho nhu cầu sưởi ấm cho ngôi làng lân cận. Ảnh: Apple.
Hiện tại, có nhiều trung tâm dữ liệu sử dụng phần nhiệt thải này để sưởi ấm các ngôi nhà, khu dân cư.
Ở Đan Mạch, Meta (công ty chủ quản mạng xã hội Facebook) đã thu hồi phần nhiệt lượng dư thừa tại trung tâm dữ liệu Odense của họ từ 2020. Doanh nghiệp này kỳ vọng có thể cung cấp phần nhiệt lượng đủ sưởi ấm cho khoảng 11.000 ngôi nhà trong năm tới.
Microsoft, Apple và Amazon đều lên kế hoạch cho mục tiêu tương tự. Trong khi đó, Alphabet (công ty mẹ của Google) cũng cam kết tìm kiếm giải pháp cho việc tận dụng nhiệt lượng dư thừa của máy chủ.
Hiện tại, 10 trung tâm dữ liệu tại Hà Lan được kết nối với hệ thống sưởi ấm của khu vực lân cận. Giải pháp này phân phối lượng nhiệt dư thừa đến những ngôi nhà gần đó. Hệ thống tương tự sắp được triển khai tại 15 trung tâm máy chủ khác.
Theo Techradar, việc tận dụng nhiệt lượng từ các đơn vị nói trên có nhiều lợi ích. Nó có thể giúp giảm một phần nhu cầu cho nhiên liệu hóa thạch, vốn được dùng để sưởi ấm các ngôi nhà ở châu Âu. Đồng thời, điện của các trung tâm dữ liệu thường là năng lượng tái tạo từ mặt trời, gió. Do vậy, một lượng carbon dioxide cũng được hạn chế phát thải.
Ở Pháp, Đan Mạch, nhà chức trách quốc gia và địa phương đang đưa ra ưu đãi về thuế với các công ty tận dụng nhiệt lượng thừa hiệu quả. Đồng thời, một số doanh nghiệp bị yêu cầu thêm hệ thống thu hồi nhiệt để được cấp giấy phép xây dựng.
Giải pháp cho tương lai
Ngoài việc sưởi ấm nhà cửa trong mùa đông, nhiệt thừa của các trung tâm dữ liệu còn dùng cho trồng trọt. Nó được chuyển đến hệ thống nhà kính, giúp nông dân gieo trồng quanh năm, ít phụ thuộc vào thời tiết.
Trả lời Wholegrain Digital, ông Jeroen Burks, người sáng lập trung tâm dữ liệu tại Hà Lan cho biết một hệ thống máy chủ 180 kW điện có thể làm ấm 5.000 m2 đất nông nghiệp trong nhà kính. Vào mùa đông, giải pháp này đủ để sản xuất 250 tấn cà chua.
Công ty Hà Lan phát triển hệ thống dùng nhiệt thừa của máy chủ để trồng cây trong nhà kính. Ảnh: LIOF.
Việc sử dụng các trung tâm dữ liệu để sưởi ấm các khu dân cư dần phổ biến ở châu Âu. WSJ cho rằng trào lưu này sẽ sớm được mở rộng trong năm tới. Đây thể hiện là một giải pháp hiệu quả về chi phí và thân thiện với môi trường.
Mặt khác, việc tận dụng nhiệt lượng thừa cho thấy tiềm năng của công nghệ hiện đại trong việc bảo vệ môi trường.
Chuyên gia trên tạp chí khoa học Science ước tính các hệ thống máy chủ sử dụng 1% lượng điện toàn cầu mỗi năm. Riêng tại châu Âu, nơi các công ty đặt trung tâm dữ liệu với mật độ cao, con số đạt mức 3%. Nghiên cứu từ ReUseHeat cho thấy những hệ thống máy chủ đặt tại khu vực này có thể tạo ra 50 terawatt.h nhiệt lượng mỗi năm. Mức này đủ đáp ứng 2-3% nhu cầu sưởi ấm của các hộ gia đình ở châu Âu.
Tuy nhiên, việc tận dụng lượng nhiệt thừa còn nhiều rào cản về kỹ thuật và pháp lý. Hầu hết trung tâm dữ liệu dùng hệ thống làm mát dạng tản khí. Do đó, khí ấm mà chúng thải ra không đáp ứng đủ nhu cầu sưởi của thành phố. Điều này buộc họ phải lắp thêm hệ thống bơm nhiệt bổ sung.
Theo các chuyên gia trong ngành, những doanh nghiệp năng lượng thường muốn ký hợp đồng trên 10 năm để phát triển hệ thống. Trong khi đó, thời gian trung bình của một trung tâm máy chủ lại ngắn hơn.
Một vấn đề khác là trung tâm dữ liệu chỉ hỗ trợ được khu vực gần nơi họ đặt trụ sở. WSJ cho rằng những vị trí như vậy chỉ cần được sưởi ấm ít hơn 6 tháng trong năm. Điều này có thể khiến phần lớn hệ thống bị lãng phí.
