Дата-центры превращают электроэнергию в вычисления, а ещё надёжнее — в тепло. Две американские компании, Endeavor и Trevi Systems, утверждают, что это тепло можно использовать для получения пресной воды — до 750 000 литров в сутки на каждый мегаватт вычислительной мощности. Первый пилотный проект запланирован в дата-центре Endeavor — именно там этому заявлению предстоит превратиться в измеримый результат.
Заявленные показатели
Все приведённые ниже данные взяты из заявлений самих компаний, и пока ни один из этих показателей не подтверждён на практике.
- Выход воды на мегаватт: до 750 000 литров пресной воды в сутки на каждый мегаватт вычислительной мощности при использовании грунтовых вод в качестве исходной воды.
- Выход воды на единицу энергии: до 31 литра чистой воды на каждый киловатт-час, потребляемый вычислительной инфраструктурой.
- Температура регенерации: от 60 до 80 °C; нагрев обеспечивается теплом серверного оборудования.
- Обработка рассола: снижение энергопотребления на соответствующих этапах обработки до 85% по сравнению с традиционными концентраторами и кристаллизаторами.
Первые два показателя по крайней мере согласуются друг с другом. При мощности в один мегаватт круглосуточная работа в течение 24 часов даёт 24 000 киловатт-часов, а при 31 литре на каждый из них получается примерно 744 000 литров — достаточно близко к 750 000.
Как работает прямой осмос
В основе системы лежит прямой осмос. Вода проходит через специальную мембрану, потому что раствор по другую сторону притягивает её к себе. Для более известного метода — обратного осмоса — требуется высокое давление, чтобы протолкнуть воду через мембрану. В этом процессе оно не нужно.
Затем раствор нужно восстановить, прежде чем использовать его снова. Именно на этом этапе в дело вступают серверы. Раствор регенерируют при температуре от 60 до 80 °C, используя тепло вычислительного оборудования, а затем возвращают в цикл.
Иными словами, тепло дата-центра, от которого обычно приходится избавляться, становится источником энергии для процесса. Редкому зданию удаётся брать со своего сбросного тепла арендную плату.
Проблема рассола
После опреснения остаётся неудобный побочный продукт. Обычные установки сбрасывают концентрированный рассол, а его дальнейшая обработка требует дополнительных затрат энергии.
В системе Trevi используется технология нулевого сброса жидких отходов. Рассол перерабатывают до твёрдых солей, что сокращает объём жидких отходов. Компании утверждают, что энергозатраты на этих этапах могут снизиться на 85% по сравнению с традиционными концентраторами и кристаллизаторами. Обратите внимание на слово «могут». Это прогноз, а не результат.
Откуда берётся тепло
По оценкам Международного энергетического агентства, в 2024 году дата-центры потребили 415 ТВт·ч электроэнергии. К 2030 году этот показатель может вырасти примерно до 945 ТВт·ч — более чем вдвое. Значительная часть этой энергии в итоге превращается в тепло.
Если удастся эффективно использовать это тепло для опреснения, вычислительная площадка сможет одновременно служить источником воды. В этом и состоит идея — и выглядит она вполне стройно. Но всё целиком зависит от того, будет ли процесс работать в промышленном масштабе на тепле, которое выделяет реальный объект.
Что ещё предстоит доказать
Потенциальные объёмы производства рассчитаны теоретически, и технологии ещё предстоит подтвердить заявленные показатели на практике. Пилотный проект в дата-центре Endeavor — первая возможность это сделать.
В анонсе, судя по опубликованным сообщениям, не говорится ни о сроках запуска пилотного проекта, ни о его стоимости, ни о том, какую долю тепла объекта система действительно сможет улавливать. Именно эти детали определят, будут ли 750 000 литров в сутки инженерной целью или строчкой в рекламной брошюре.
Пока не появятся цифры пилотного проекта, вода в этих обещаниях остаётся лишь фигурой речи.