الزيادة الكبيرة في قدرة معالجة البيانات تؤدي إلى زيادة استهلاك الكهرباء
تعتبر المراكز البيانات جزءًا أساسيًا من بنية العصر الرقمي، ومع انتشار هذه المرافق حول العالم، ارتفعت حاجتها إلى الطاقة بشكل كبير. تقدر الوكالة الدولية للطاقة أن المراكز البيانات التقليدية، جنبًا إلى جنب مع تعدين العملات المشفرة، قد تزيد من الطلب العالمي على الكهرباء بنسبة تصل إلى 80% ما بين عامي 2022 و 2026. على الحدّ الأدنى لنمو هذا الرقم، يمكن أن يكون مقارنة بإضافة مستهلك للطاقة بحجم السويد، وفي ذروته، مثل ألمانيا.
الذكاء الاصطناعي يزيد من استهلاك الطاقة
تطورات في مجال الذكاء الاصطناعي (AI)، وخاصة النماذج اللغوية الواسعة مثل Chat-GPT، تدفع جزءًا كبيرًا من هذا الجوع المتزايد للطاقة. فعندما يتم توجيه استفسار إلى Chat-GPT، فإن ذلك يستهلك حوالي عشر مرات أكثر من استعلام معياري على جوجل، مما يؤكد على متطلبات الحوسبة المكثفة لأنظمة الذكاء الاصطناعي المتقدمة.
سويسرا تشهد زيادة في مراكز البيانات
لم تعُف سويسرا من هذا الاتجاه، حيث أظهرت دراسة أُنجزت بتكليف من المكتب الفدرالي للطاقة السويسري أن مراكز البيانات شكلت 3.6% من استهلاك الكهرباء في البلاد في عام 2019. لقد لاحظ روجيه سويس، الرئيس التنفيذي لشركة Green وهي من شركات تشغيل مراكز البيانات الكبرى في سويسرا، ارتفاعًا مستمرًا في الطلب على القدرة الحوسبية، ناتجًا جزئيًا عن الذكاء الاصطناعي.
الاستفادة من الطاقة بكفاءة واسترداد الحرارة
بالرغم من الزيادة في استهلاك الطاقة، هناك أمل في التخفيف من الأثر الناجم عنه من خلال رفع كفاءة الاستخدام واستخدام الطاقة المبتكر. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي دمج المراكز البيانات الصغيرة التابعة للشركات في مراكز كبيرة ومتخصصة إلى تقليل استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح ما بين 5 و 9٪، وفقًا لجمعية صناعة الاتصالات. علاوةً على ذلك، استغلال حرارة النفايات الناتجة عن مراكز البيانات لتدفئة المباني السكنية والصناعية والمكاتب يعد إمكانية بوتنسيال كبير. إن كانت كانتون زيوريخ السويسري هو رائد في المبادرات التي تستغل الحرارة الناتجة من المراكز البيانات. في مشروع واحد، تخطط شركة إينيرجي 360° لتدفئة أكثر من 7000 منزل عبر نظام تدفئة محلي مدعوم بإخراج الحرارة من المراكز البيانات.
الحاجة إلى بدائل للطاقة الخضراء
مكامن حرارة المراكز البيانات في شبكات تدفئة المناطق لا تعوّل فقط على الوقود الأحفوري ولكن تسهم بشكل كبير في توفير انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. التحدي، ومع ذلك، هو أن مثل هذه البنى التحتية يمكن أن تكون مكلفة وتكون أكثر فائدة عندما تكون مراكز البيانات موجودة بالقرب من الطلب على الحرارة. ومع ذلك، حتى مع زيادة الطلب على الطاقة لمضخات الحرارة لتحسين حرارة المرافق، يظل هذا الاستراتيجية بديل أكثر خضرة من هدر هذا الناتج الفرعي.
التحديات الرئيسية والجدل في طلب الطاقة من مراكز البيانات واسترداد الحرارة
يُقدم تأثير مراكز البيانات على الطلب العالمي للطاقة فرصًا وتحديات. التحدي البارز هو تطوير البنية التحتية التي يمكنها التقاط واستخدام الحرارة الناتجة عن مراكز البيانات بفعالية. يمكن أن تكون التكاليف الرأسمالية لإنشاء شبكات تدفئة المناطق مانعة، ويمكن أن يكون من الصعب توجيه وتجديد المناطق الحضرية القائمة بهذه الأنظمة. علاوة على ذلك، تعتمد فعالية استرداد الحرارة على موقع مراكز البيانات بشكل كبير، حيث أن المراكز البعيدة عن المستهلكين المحتملين للحرارة قد لا تكون قادرة على المساهمة بفعالية في جهود استرداد الحرارة.
ثمَّة جدل آخر يدور حول استدامة مصادر الطاقة التي تمد مراكز البيانات بها. بينما يُظهر التحرك نحو البدائل الخضراء للطاقة قوة، فإن الواقع يقول أن ليس جميع مراكز البيانات تعمل حاليًا على الطاقة المتجددة، مما يؤدي إلى انبعاثات كربونية كبيرة.
مزايا وعيوب استخدام الطاقة واسترداد الحرارة في مراكز البيانات
المزايا:
– كفاءة الطاقة: يمكن أن يزيد استرداد الحرارة من كفاءة الطاقة العامة من خلال إعادة استخدام الحرارة التي تضيع بشكل آخر.
– فوائد بيئية: يمكن أن يؤدي استخدام حرارة النفايات إلى تقليل كبير في انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون من خلال استبدال التدفئة المعتمدة على الوقود الأحفوري.
– توفير التكاليف: على المدى الطويل، يمكن أن يترجم إعادة استخدام حرارة النفايات إلى توفير تكاليف تشغيلية أقل للتدفئة في المجتمعات القريبة.
العيوب:
– الاستثمار الأولي: يمكن أن يكون التكلفة الأولية لتنفيذ بنية استرداد الحرارة مرتفعة.
– القيود الجغرافية: تعتمد فعالية استرداد الحرارة على قرب مراكز البيانات من المستهلكين للحرارة.
– التحديات التقنية: يمكن أن يكون تكييف البنى التحتية القائمة لاستخدام حرارة مراكز البيانات معقدًا ومكلفًا.
الحقائق الرئيسية غير المذكورة في المادة تشمل أن صناعة تكنولوجيا المعلومات قد تستهلك 20% من كل الكهرباء في العالم بحلول عام 2025، مما يوضح الحاجة الماسة لممارسات مستدامة. علاوة على ذلك، تظهر تقنيات التبريد المتقدمة، مثل التبريد السائل، لتحسين كفاءة الطاقة في مراكز البيانات.
لقراءة المزيد حول هذا الموضوع، يمكن للأشخاص زيارة موقع الوكالة الدولية للطاقة لاستكشاف بياناتهم وتقاريرهم حول كفاءة الطاقة وطلب الطاقة: الوكالة الدولية للطاقة.
بالإضافة إلى ذلك، للحصول على سياق أوسع حول المبادرات المتعلقة بالمناخ والطاقة، يمكن أن يقدم الموقع الرسمي لتغير المناخ التابع للأمم المتحدة رؤى حول كيفية توافق استهلاك الطاقة في مراكز البيانات مع الجهود العالمية للحد من تغير المناخ: تغير المناخ التابع للأمم المتحدة.