原文标题:As AI data centres guzzle energy, can we harness their wasted heat?
人工智能的快速发展正在消耗我们的资源,但工程师们已经找到了一种利用散失到空气中的热量的方法。
随着人工智能数据中心的快速增长加剧了世界能源危机,丹麦的工程师们找到了一种方法,可以利用这些数据中心产生的大量“废热”,而这些废热通常被排放到室外空气中。
全球有超过12,500个数据中心,而且每天都有更多数据中心上线,给全球能源基础设施和资源带来压力。
除了消耗数千亿升水之外,这些系统不仅对全球电网造成巨大需求,还可能在大规模上加剧全球变暖。
国际能源署(IEA)报告称,2024年,数据中心使用了485太瓦时的电力,相当于全球总能源供应量的1.5%——即德国的总发电量。
而到2030年,这一数字将翻倍至3%,其中由人工智能发展推动的比例将呈指数级增长。与此同时,各国正在寻求能源独立,并需要大幅削减其二氧化碳排放。
事实上,联合国
欧洲经济委员会警告称,AI超大规模云服务商——如谷歌、亚马逊和微软等大型云服务提供商——的快速扩张,以及支撑它们所需的大量数据中心,对“全球电力系统构成日益严重的威胁”。
数据中心的激增正引发广泛愤怒。在荷兰,警方于周五逮捕了反对在阿姆斯特丹附近新建微软数据中心的抗议者。与此同时,埃隆·马斯克激怒了得克萨斯州居民,他将自己的人工智能和SpaceX业务迁至该州以享受税收减免。在本周的中期选举中,得克萨斯州人选出了近40年来首位民主党参议员——詹姆斯·塔拉里科——尽管马斯克为共和党竞选投入了数亿美元。
捕获废热的运作方式
Bitten超级计算机于今年5月在森讷堡的南丹麦大学启用,是全国学术研究的首选AI资源。它提供深度数据分析和复杂科学模拟所需的AI算力。
但就像各地超级计算机和AI数据中心一样,
Bitten 的能力与其功耗相匹配。一天二十四小时,其专用处理器在处理工作负载时会产生大量热能。
如今,这些废热不再像其他地方的人工智能中心那样任其消散,而是由丹麦工程公司丹佛斯设计的先进液体冷却技术实现百分之百回收。这取代了传统的空调和向室外排风的风扇。
新系统将冷却液直接泵送流经高温处理芯片,完全吸收废热。随后,这些热量可直接导入森讷堡的市政区域供热网络,帮助该镇 75,000 名居民取暖。
丹佛斯气候方案部门总裁克里斯蒂安·斯特兰德对半岛电视台表示,每当我们拍照或上传文件时,都会激活数据中心的处理过程。
“这会产生我们必须排出的热量,”他说。“借助废热回收系统,在流程结束时,基本上就相当于数据中心流出一股热水。这股热水不仅可用于家庭供暖,还可用于工业流程。”
将数据
将中心转向能源来源
在世界各地,来自工业过程的巨量能源就这样消失在大气中。斯特兰德告诉半岛电视台,丹佛斯计算出的欧洲一年内浪费的热量足以为整个巴黎市供电48年,而全球约三分之二的能源以余热形式被排放。
美国拥有的数据中心数量远超其他任何国家,目前约有4000个。它们消耗了全国5%的电力。然而美国回收的热量极少,因为无处可用。
“我们应该在热量可以被利用的地方建设数据中心,而不仅仅是在土地最便宜的地方,”牛津大学能源与气候政策教授扬·罗森诺说。
罗森诺说,斯堪的纳维亚在捕获废热方面一直走在前列。“Meta在丹麦欧登塞的数据中心每年回收约100吉瓦时,足以为6900户家庭供电。而瑞典斯德哥尔摩自2014年以来一直将数据中心的热量输入其网络。”
在丹佛斯,其他潜在的废热来源正在被展示,从超市制冷系统到工厂和污水处理厂。
其工程师最近更换了
森讷堡医院的两台碳密集型燃气锅炉,配备了一套热泵系统,可捕获来自MRI扫描仪等医疗设备以及手术室、病房和走廊温控系统的废热。
这些热量过去通过冷却塔排放到室外。如今,该医院每年有九个月实现能源自给,并能将热量回馈到区域供热网络,从而在供暖账单上节省大量开支。
“推动这件事有一个非常好的商业理由,”森讷堡医院技术服务主管Lasse Bo Madsen表示。“该项目将在两年内收回成本,这意味着我们将能够把更多资金用于患者护理和新设备,比如扫描仪。”
Kristin Strand认为,这项技术是节约能源和减少碳排放的巨大机遇。“我们在废热中拥有一个巨大的未开发能源来源,”Strand说。“利用这些能源既能减少对化石燃料的依赖,也具有商业意义。”
随着AI热潮加速以及新数据中心上线,每个数据中心所需的电力足以供应一座小城市,丹佛斯相信这种新型废热利用的可扩展性
技术可能有助于缓解目前使全球供应紧张且不断飙升的需求。