Depuis le centre de données géothermique pionnier de Google au Nevada jusqu'au dernier projet de G42 au Kenya, le refroidissement géothermique révolutionne le fonctionnement des centres de données. Cette approche durable réduit non seulement la consommation d'énergie, mais soutient également les objectifs environnementaux.
Examinons plus en détail les avantages.
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Avantages du refroidissement géothermique peu profond pour les centres de données
Consommation d'énergie réduite
Le refroidissement géothermique superficiel peut réduire la consommation d'énergie des centres de données jusqu'à 90 % (en cas d'utilisation du refroidissement gratuit) par rapport aux méthodes de refroidissement traditionnelles. La raison en est que le refroidissement hydrothermal utilise la puissance de refroidissement naturelle des eaux souterraines pour refroidir les centres de données. En utilisant des ressources naturelles, les centres de données peuvent réduire considérablement leur consommation d'énergie, ce qui entraîne une baisse des factures d'énergie et une réduction des émissions de carbone. Le refroidissement géothermique superficiel permet de réduire la consommation d'énergie dans les centres de données écologiques modernes de plusieurs manières :
Élimination du refroidissement mécanique : les centres de données traditionnels s'appuient sur des systèmes de refroidissement mécaniques tels que des unités de climatisation ou des systèmes de réfrigération pour maintenir la température idéale pour l'équipement. Ces systèmes de refroidissement consomment une quantité d’énergie importante, pouvant représenter jusqu’à 40 % de la consommation énergétique totale d’un data center. Le refroidissement géothermique superficiel élimine le besoin de ces systèmes de refroidissement mécaniques, réduisant ainsi la consommation d'énergie et les coûts d'exploitation.
Utilisation du refroidissement gratuit : le refroidissement géothermique superficiel exploite la fraîcheur naturelle des aquifères souterrains pour refroidir les serveurs d'un centre de données. Ce processus consomme moins d'énergie que les systèmes de refroidissement mécaniques et peut fournir un refroidissement très efficace même dans les climats chauds. En utilisant le refroidissement gratuit, les centres de données peuvent réduire leur consommation d'énergie et leur empreinte carbone.
Récupération d'énergie : dans les systèmes de refroidissement traditionnels, la chaleur générée par le processus de refroidissement est souvent gaspillée. En revanche, le refroidissement géothermique superficiel permet de récupérer la chaleur générée par les serveurs et de l'utiliser à d'autres fins, comme chauffer des bâtiments voisins ou produire de l'eau chaude. Ce processus peut réduire considérablement la consommation d'énergie d'un centre de données en utilisant la chaleur perdue.
Besoin réduit d'alimentation de secours : les systèmes de refroidissement traditionnels peuvent dépendre fortement de sources d'alimentation de secours telles que des générateurs, qui peuvent consommer une quantité importante d'énergie. En revanche, le refroidissement géothermique peu profond peut être très résilient et fiable, réduisant ainsi le besoin de sources d'énergie de secours et réduisant encore davantage la consommation d'énergie.
Consommation d'eau réduite
Un refroidissement géothermique superficiel réduit également la consommation d’eau, ce qui est essentiel dans les régions où la pénurie d’eau constitue un problème. Les méthodes de refroidissement traditionnelles telles que le refroidissement par air ou par eau nécessitent beaucoup d'eau, qui est généralement rejetée sous forme d'eaux usées. Le refroidissement géothermique Hy Shallow, en revanche, ne produit aucune eau usée, réduisant ainsi la consommation globale d'eau du centre de données. Le refroidissement géothermique superficiel permet de réduire la consommation d'eau dans les centres de données écologiques modernes de plusieurs manières :
Système en boucle fermée : le refroidissement géothermique peu profond utilise un système en boucle fermée dans lequel l'eau circule dans des tuyaux installés dans des aquifères souterrains pour refroidir les serveurs, puis est renvoyée vers l'aquifère pour être refroidie naturellement par le sol. Ce système en boucle fermée nécessite très peu d'eau supplémentaire au-delà du remplissage initial, ce qui entraîne une consommation d'eau nettement inférieure à celle des systèmes de refroidissement traditionnels qui dépendent de grandes quantités d'eau pour le refroidissement.
Efficacité de l'eau : le refroidissement géothermique peu profond est une solution de refroidissement très efficace qui peut fournir le même effet de refroidissement que les systèmes de refroidissement traditionnels tout en utilisant beaucoup moins d'eau. Le système en boucle fermée de refroidissement géothermique peu profond permet une utilisation efficace des ressources en eau, réduisant la consommation d'eau et économisant l'eau.
Traitement réduit de l'eau : les systèmes de refroidissement traditionnels nécessitent souvent de grandes quantités d'eau traitée pour maintenir la qualité de l'eau utilisée dans le processus de refroidissement. En revanche, le refroidissement géothermique peu profond utilise de l'eau non traitée provenant d'aquifères souterrains, ce qui peut réduire considérablement la quantité de traitement d'eau requise et réduire encore davantage la consommation d'eau.
Évaporation réduite : les systèmes de refroidissement traditionnels qui utilisent de l'eau pour le refroidissement peuvent également entraîner une perte d'eau importante par évaporation. Le refroidissement géothermique peu profond, quant à lui, utilise un système en boucle fermée qui ne nécessite pas d'exposition de l'eau à l'air, ce qui peut réduire considérablement l'évaporation et conserver davantage l'eau.
Résilience accrue
Les centres de données nécessitent un haut degré de fiabilité pour garantir un fonctionnement ininterrompu. Les systèmes de refroidissement traditionnels, tels que la climatisation, sont vulnérables aux pannes de courant, qui peuvent entraîner une augmentation rapide de la température dans le centre de données. Les systèmes de refroidissement hydrothermaux, en revanche, sont moins vulnérables aux pannes de courant, car la boucle des eaux souterraines peut continuer à assurer le refroidissement même en cas de panne de courant. Un exemple de système de refroidissement géothermique peu profond qui a considérablement amélioré la résilience est le système utilisé par le Centre national suisse de calcul scientifique (CSCS). Le système utilise les eaux souterraines pour refroidir le centre de données, lui permettant ainsi de maintenir son refroidissement même en cas de panne de courant. Ceci est essentiel pour les systèmes informatiques hautes performances, qui nécessitent un fonctionnement ininterrompu pour effectuer des calculs complexes. Le refroidissement géothermique superficiel offre une résilience accrue dans les centres de données écologiques modernes de plusieurs manières :
Refroidissement naturel : le refroidissement géothermique peu profond exploite la fraîcheur naturelle des aquifères souterrains pour refroidir les serveurs, ce qui peut fournir un refroidissement fiable et efficace même en cas de pannes de courant ou d'événements météorologiques extrêmes. Cette méthode de refroidissement naturel dépend moins de facteurs externes et peut être plus résistante aux perturbations que les systèmes de refroidissement mécanique traditionnels qui s'appuient sur des sources d'alimentation et une infrastructure externes.
Redondance : un refroidissement géothermique superficiel peut être conçu avec des systèmes redondants pour garantir un refroidissement continu même en cas de panne du système. Par exemple, des pompes de secours, des canalisations et des systèmes de surveillance peuvent être installés pour assurer la redondance et garantir que le système de refroidissement continue de fonctionner même en cas de panne d'un composant.
Entretien réduit : les systèmes de refroidissement géothermiques peu profonds nécessitent moins d'entretien que les systèmes de refroidissement traditionnels, ce qui peut améliorer leur fiabilité et leur résilience. Étant donné que le système utilise des méthodes de refroidissement naturelles, il est moins complexe et comporte moins de pièces mobiles que les systèmes de refroidissement traditionnels, ce qui réduit le risque de panne d'équipement et le besoin de maintenance.
Indépendance énergétique : les systèmes de refroidissement géothermiques peu profonds peuvent être conçus pour fonctionner indépendamment des sources d'énergie externes, ce qui peut augmenter leur résilience et leur fiabilité. Par exemple, si le centre de données est équipé de sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie solaire ou éolienne, le système de refroidissement géothermique Shallow peut continuer à fonctionner même en cas de panne de courant ou de perturbation du réseau.
Empreinte carbone réduite
Le refroidissement hydrothermal peut réduire l’empreinte carbone des centres de données de plusieurs manières. Le refroidissement hydrothermal utilise les propriétés naturelles de refroidissement des eaux souterraines pour refroidir le centre de données, éliminant ainsi le besoin de systèmes de refroidissement énergivores comme la climatisation ou les installations de refroidissement. Cela peut entraîner d’importantes économies d’énergie et une réduction des émissions de gaz à effet de serre. Le refroidissement géothermique peu profond permet de réduire l'empreinte carbone dans les centres de données écologiques modernes de plusieurs manières :
Efficacité énergétique : le refroidissement géothermique superficiel est une solution de refroidissement très efficace qui peut réduire considérablement la consommation d'énergie d'un centre de données. En utilisant des méthodes de refroidissement naturelles, le refroidissement géothermique peu profond peut fournir un refroidissement très efficace tout en consommant beaucoup moins d'énergie que les systèmes de refroidissement mécaniques traditionnels. Cette réduction de la consommation d’énergie peut réduire considérablement l’empreinte carbone d’un data center.
Sources d'énergie renouvelables : de nombreux centres de données écologiques modernes sont alimentés par des sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie éolienne ou solaire. En utilisant des sources d'énergie renouvelables pour alimenter le système de refroidissement géothermique Shallow, le centre de données peut réduire davantage son empreinte carbone et se rapprocher de son objectif de neutralité carbone.
Consommation d'eau réduite : comme mentionné précédemment, le refroidissement géothermique peu profond nécessite beaucoup moins d'eau que les systèmes de refroidissement traditionnels. Cette réduction de la consommation d’eau peut également réduire l’empreinte carbone d’un centre de données, car elle réduit l’énergie nécessaire au traitement et au transport de l’eau, qui peuvent contribuer de manière significative à l’empreinte carbone globale d’un centre de données.
Récupération de chaleur perdue : lorsque le système de refroidissement géothermique Shallow refroidit les serveurs du centre de données, il génère de la chaleur perdue, qui peut être récupérée et utilisée à d'autres fins, comme chauffer des bâtiments voisins ou produire de l'eau chaude. En récupérant la chaleur perdue et en l'utilisant à d'autres fins, le centre de données peut réduire la quantité d'énergie nécessaire pour produire de la chaleur, réduisant ainsi davantage son empreinte carbone.
Coûts réduits
Le refroidissement hydrothermal peut également réduire les coûts d'exploitation des centres de données. En réduisant la consommation d'énergie et d'eau, les centres de données peuvent économiser sur leurs factures de services publics. De plus, l’utilisation de ressources naturelles réduit le besoin d’infrastructures de refroidissement coûteuses, telles que des tours de refroidissement ou des unités de climatisation. Le refroidissement géothermique superficiel permet de réduire les coûts dans les centres de données écologiques modernes de plusieurs manières :
Consommation d'énergie réduite : L'un des principaux avantages du refroidissement géothermique peu profond est qu'il réduit considérablement la consommation d'énergie d'un centre de données. En utilisant des méthodes de refroidissement naturelles, le refroidissement géothermique peu profond peut fournir un refroidissement efficace tout en consommant beaucoup moins d'énergie que les systèmes de refroidissement mécaniques traditionnels. Cette réduction de la consommation d'énergie peut se traduire par des économies significatives pour un centre de données, notamment une baisse des factures d'énergie et des coûts d'exploitation.
Coûts de maintenance réduits : les systèmes de refroidissement géothermiques peu profonds nécessitent moins de maintenance que les systèmes de refroidissement traditionnels, ce qui peut entraîner des coûts de maintenance inférieurs pour un centre de données. Le système utilise des méthodes de refroidissement naturelles, moins complexes et comportant moins de pièces mobiles que les systèmes de refroidissement traditionnels, réduisant ainsi le risque de panne d'équipement et le besoin de maintenance.
Consommation d'eau réduite : comme mentionné précédemment, le refroidissement géothermique peu profond nécessite beaucoup moins d'eau que les systèmes de refroidissement traditionnels. Cette réduction de la consommation d'eau peut se traduire par des économies pour un centre de données, notamment une réduction des factures d'eau et des coûts de traitement de l'eau.
Récupération de chaleur perdue : le système de refroidissement géothermique Shallow génère de la chaleur perdue en refroidissant les serveurs du centre de données, qui peut être récupérée et utilisée à d'autres fins, comme chauffer des bâtiments voisins ou produire de l'eau chaude. En récupérant la chaleur perdue et en l'utilisant à d'autres fins, le centre de données peut réduire la quantité d'énergie nécessaire pour produire de la chaleur, réduisant ainsi davantage les coûts.
Sources d'énergie renouvelables : de nombreux centres de données écologiques modernes sont alimentés par des sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie éolienne ou solaire. En utilisant des sources d'énergie renouvelables pour alimenter le système de refroidissement géothermique Shallow, le centre de données peut réduire davantage ses coûts énergétiques et se rapprocher de son objectif de neutralité carbone.
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