Estudantes de uma universidade tecnológica em Dublin estão desfrutando de uma vantagem inesperada da inteligência synthetic: ela está ajudando a aquecer o campus.
Desde 2023, o campus Tallaght da Universidade Técnica de Dublin tem sido um entre um número crescente de edifícios na área suburbana do sudoeste da cidade serão aquecidos pelo calor residual de um knowledge middle próximo da Amazon Internet Providers.
Os centros de dados sempre geraram calor excessivo, mas a integração com redes de aquecimento urbano tem sido lenta, uma vez que o calor residual produzido por estas instalações que consomem muita energia é normalmente de temperatura demasiado baixa para aquecer diretamente outros edifícios.
Isso agora está mudando. À medida que o growth da IA começa e os knowledge facilities estão cada vez mais cheios de racks de chips avançados que exigem até o triplo da capacidade computacional de antes, as operadoras tiveram que encontrar novas maneiras de equilibrar a maximização da eficiência sem sacrificar a sustentabilidade.
A IA é a “reviravolta” que a torna mais atraente, de acordo com Adam Fabricius, gerente comercial da Sav Methods, fornecedora de equipamentos de aquecimento, ventilação e ar condicionado, e pesquisador de redes de calor de sua empresa irmã EnergiRaven.
“O interessante é que a IA pode fornecer temperaturas mais altas, e o resfriamento a água torna isso muito mais fácil. Você precisa de muito menos {hardware} para conectar esses sistemas”, disse ele à CNBC.
Fornecer calor a uma rede de aquecimento urbano dá aos centros de dados “licença social adicional”, disse Brendan Reidenbach, da Agência Internacional de Energia, à CNBC.
“Pode não ser, em última análise, muito rentável no papel, mas contribui para esse bom impacto social, transformando o que é uma potencial má notícia sobre o aumento dos centros de dados numa boa notícia sobre o que é, em última análise, o fornecimento de calor descarbonizado. Portanto, é uma situação em que todos ganham”, acrescentou.
Irlanda é uma “lousa em branco”
Houve uma aceitação justa entre as Massive Tech. Microsoft anunciou planos para abastecer a rede de aquecimento urbano de Høje-Taastrup, na Dinamarca; um Equinix data center aquece 1.000 residências em Paris; e Google anunciou um grande projeto de recuperação de calor em suas instalações em Hamina, Finlândia.
A Irlanda foi um dos dois países europeus a impor uma moratória sobre novas aplicações de centros de dados, à medida que as instalações, que consomem muita energia, sobrecarregavam a rede de Dublin, consumindo 22% do poder do pequeno país em 2024. A Irlanda acabou por aliviar a sua moratória no closing do ano passado, à medida que o growth da IA viu o sentimento mudar em relação ao potencial económico das instalações.
A Irlanda é “efetivamente uma tábula rasa”, já que o país nunca teve um sistema de aquecimento urbano antes, disse Reidenbach da IEA. O esquema Tallaght mostra os benefícios do planeamento integrado porque reúne o operador do sistema de energia e o operador da rede de distribuição, disse ele.
Em 2020, o governo native formou a primeira empresa de energia sem fins lucrativos da Irlanda, a Warmth Works. O calor residual do knowledge middle próximo da AWS fornece 100% do calor para a rede.
“Embora estejamos apenas no segundo ano de monitoramento, temos evidências de que o projeto limitou nossa exposição aos choques de preços de mercado em geral”, disse Rosie Webb, chefe de descarbonização da TU Dublin, à CNBC por e-mail.
O campus reduziu cerca de 704 toneladas métricas de dióxido de carbono em 2024, apesar da demanda adicional de energia de dois novos edifícios adicionados ao native, de acordo com cálculos da TU Dublin.
O knowledge middle da AWS em Tallaght oferece uma “oportunidade única” de reutilizar o calor, de acordo com o líder da empresa no país, Niamh Gallagher. O esquema, que prevê que a AWS forneça calor reciclado gratuitamente, foi inicialmente planejado para aquecer 55.000 metros quadrados de edifícios públicos, uma área três vezes o tamanho do campo do estádio Croke Park da cidade, bem como espaços comerciais e 133 apartamentos.
“É vantajoso para todos quando conseguimos identificar um projeto especial que utiliza a nossa infraestrutura para apoiar os objetivos climáticos da comunidade”, disse Gallagher à CNBC.
Mantendo as batatas fritas frescas
Quando se trata de redes de aquecimento, a Europa está muito mais avançada em comparação com os EUA, de acordo com Ben Hertz-Shargel, chefe international de rede na empresa de investigação energética Wooden Mackenzie.
Alguns knowledge facilities de médio porte localizados perto de áreas metropolitanas estão provavelmente na melhor posição para fornecer calor residual, disse Hertz-Shargel. Ele acrescentou que a Equinix – que, como a AWS, não lucra com o calor residual que fornece – é um exemplo disso.
No entanto, os atrasos nas licenças e os elevados custos de investimento na construção de redes de aquecimento e na integração de centros de dados ao sistema tornam o dimensionamento do modelo um desafio.
Há também a incompatibilidade do ciclo de vida. Uma rede de aquecimento urbano normalmente tem uma vida útil de 30 anos, disse Reidenbach, enquanto o equipamento dentro de um knowledge middle tem apenas sete a ten anos. “Isso deixa um risco muito grande de ativos ociosos”, acrescentou.
Vemos os knowledge facilities como tomadores de empréstimos de energia e, na verdade, como geradores de energia.
Kenneth O’Mahony
CEO da Nexusus
A Nexalus, uma empresa de engenharia térmica e científica que patenteou sua tecnologia no Trinity Faculty Dublin, na Irlanda, investigou maneiras de capturar o calor das GPUs e CPUs quentes que os knowledge facilities abrigam.
A empresa usa resfriamento líquido por jato para melhorar o desempenho dos chips enquanto captura o calor residual a uma temperatura muito mais alta. Em vez de produzir calor de “baixa qualidade”, o sistema fornece uma produção de aproximadamente 55 a 60 graus Celsius sem o uso de bombas de calor – quente o suficiente para ser reutilizado diretamente para aquecimento urbano, disse o CEO da Nexalus, Kenneth O’Mahony, à CNBC.
Outros knowledge facilities normalmente liberam excesso de calor em torno de 30 a 35 graus Celsius, tornando muito menos prático reaproveitá-los, de acordo com a empresa, que também mapeia o calor que sai dos chips para que possa direcionar as áreas mais quentes para resfriamento.
“É como um chuveiro no chuveiro. Se você sente uma dor no ombro, você o vira para o native onde deseja. É isso que fazemos e mapeamos para maximizar o impacto em cada um dos chips individuais”, disse O’Mahony.
“Vemos os knowledge facilities como tomadores de empréstimos de energia e, na verdade, como geradores de energia”, acrescentou. “O desejo deveria ser que o seu knowledge middle estivesse integrado na fase de construção das cidades, no projeto dos blocos de apartamentos… produzindo calor suficiente para todo o seu edifício.”
A Nexalus não é a única empresa que explora esta tecnologia. Nvidia recentemente provocou alarme no mercado de refrigeração quando revelou seu chips Rubin de última geração que não precisam ser resfriados tanto quanto os modelos anteriores.
Rob Pfleging, CEO da Nautilus Information Applied sciences, fornecedora de refrigeração líquida modular, disse que sentiu “arrepios” quando viu o anúncio da Nvidia, já que seu foco há muito tempo é aumentar a temperatura da água para permitir uma “quantidade significativa de mais eficiência”.
“A grande coisa sobre isso [Nvidia] anúncio é [that it’s] movendo-se na direção certa, porque agora também permite uma reutilização muito mais fácil desse calor”, disse Pfleging à CNBC.
Desafios futuros
Outras cidades, além das da Irlanda, também pretendem adoptar tais modelos. Autoridades do Reino Unido visitaram em Outubro a Dinamarca para ver como os centros de dados estão ligados às redes de aquecimento urbano e aprender com o sucesso do país nórdico. O Reino Unido espera ampliar as redes de calor para atingir 20% da procura nacional de aquecimento até 2050, acima dos 3% actuais.
Uma análise da EnergiRaven e da consultora energética dinamarquesa Viegand Maagøe concluiu que o calor residual dos centros de dados poderia fornecer calor suficiente para pelo menos 3,5 milhões de casas até 2035 se as redes de calor fossem ampliadas em paralelo com a infraestrutura de IA.
Usar o excesso de calor para energia comunitária permite efetivamente que os elétrons sejam usados duas vezes, argumentou Matthew Powell, que conduz pesquisas na EnergiRaven.
“Para cada quilowatt de energia que reutilizamos, há um quilowatt de energia que não precisamos de importar”, disse Fabricius, acrescentando que se substituir o gás pure, fará ainda mais sentido geopolítico e económico.
“Você o usa uma vez para o cálculo e depois usa o calor novamente para aquecer as casas das pessoas, que de outra forma seria gerado a partir de gás, se fosse uma caldeira”, disse ele à CNBC.
Quando questionado sobre os riscos de depender de um knowledge middle privado para o fornecimento principal de energia, a TU Dublin disse que o Sistema de Aquecimento Distrital de Tallaght não depende de uma única fonte. A universidade está explorando a energia geotérmica e planeja incorporar uma gama de fontes renováveis para diversificar ainda mais o seu combine energético.
No entanto, o esquema satisfaz agora 92% da procura de aquecimento do campus e, de acordo com a universidade, acelerou significativamente o progresso da TU Dublin em direção às suas metas de descarbonização para 2030.
O aquecimento urbano fornece atualmente cerca de 10% da procura international de calor nos edifícios, sendo 90% desse whole proveniente de combustíveis fósseis. Para que países como o Reino Unido possam tirar partido da reutilização do calor residual, precisamos de nos afastar do gás e de instalar a infra-estrutura adequada, disse Fabricius, da EnergiRaven.
Diversificar os sistemas “provavelmente será o melhor caminho, mas será doloroso. Não será fácil”, disse Fabricius, mas o Reino Unido, por exemplo, está a ponto de dizer “na verdade precisamos de fazer algo diferente”.
