Η Microsoft ερευνά πράσινα κέντρα δεδομένων από μανιτάρια και φύκια

Η Microsoft έχει γίνει πρωτοσέλιδο με τα ερευνητικά της έργα «Moonshot» στην τεχνολογία κέντρων δεδομένων, συμπεριλαμβανομένης της αποθήκευσης δεδομένων cloud σε DNA και ολογράμματα και μιας υποθαλάσσιας μονάδας δεδομένων .

Αυτή την εβδομάδα η Microsoft παρουσίασε ένα νέο ερευνητικό έργο που επανεξετάζει τα κέντρα δεδομένων σε θεμελιώδες επίπεδο – τη χρήση βιώσιμου υλικού σε κατασκευαστικά έργα για τη δημιουργία υποδομής κτιρίων χαμηλών εκπομπών άνθρακα.

Η εταιρεία συνεργάστηκε με το Carbon Leadership Forum (CLF) στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον για να διερευνήσει τη βιωσιμότητα της χρήσης μανιταριών, φυκιών, αγροτικών απορριμμάτων και άλλων υλικών για τη δημιουργία κτιρίων που μπορούν να αποθηκεύουν άνθρακα καθώς και δεδομένα.

Η έρευνα αποκαλύφθηκε ως μέρος του «Path to Net Zero» της Microsoft, το οποίο περιλαμβάνει νέα μέτρα για τη βελτιστοποίηση της υποδομής των cloud της για να ανταποκριθεί στη δέσμευσή της να είναι αρνητική στον άνθρακα έως το 2030.

«Επενδύουμε στην έρευνα για την εύρεση βιώσιμων υλικών σε θεμέλια κτιρίων, κατασκευές και περιβλήματα που μπορούν να συμβάλουν σε μια αρχιτεκτονική θετική στον άνθρακα», δήλωσε ο Christian Belady, διακεκριμένος μηχανικός και αντιπρόεδρος της ομάδας προηγμένης ανάπτυξης datacenter της Microsoft.

Επανεξετάζοντας τα πάντα για τις κατασκευές

Η νέα έρευνα δείχνει την προθυμία της Microsoft να επανεξετάσει σχεδόν τα πάντα σχετικά με τα κέντρα δεδομένων και το cloud computing για να επιτύχει τους περιβαλλοντικούς της στόχους. Αυτή η τολμηρή προσέγγιση είναι αξιοσημείωτη για την εστίασή της σε έναν μεγάλο, φιλόδοξο τελικό στόχο, αντί για τα επόμενα βήματα για την οικοδόμηση του status quo.

Η Microsoft λέει ότι βρίσκεται σε καλό δρόμο για την κατασκευή 50 και 100 νέων κέντρων δεδομένων κάθε χρόνο και αυτά τα έργα θα πρέπει να κάνουν την απανθρακοποίηση ευκολότερη, όχι δυσκολότερη.

«Επιλέγοντας τις κατασκευές με χαμηλές εκπομπές άνθρακα, μπορούμε να έχουμε σημαντικό αντίκτυπο στη μείωση των εκπομπών άνθρακα που σχετίζονται με κάθε νέο κτίριο», δήλωσε η Noelle Walsh, Εταιρική Αντιπρόεδρος του Cloud Operations και της καινοτομίας της Microsoft. «Η επίτευξη των στόχων μας για το 2030 θα απαιτήσει από εμάς να εξελίξουμε τον τρόπο με τον οποίο χτίζουμε και λειτουργούμε τα κέντρα δεδομένων μας. Πιστεύουμε ότι τα κέντρα δεδομένων πρέπει να αποτελούν αναπόσπαστο μέρος της λύσης για τον τρόπο με τον οποίο θα επιταχύνουμε την απεξάρτηση από άνθρακα στο περιβάλλον».

Η βασική πρόκληση είναι ο ενσωματωμένος άνθρακας που βρίσκεται στο σκυρόδεμα και τον χάλυβα, τα οποία είναι τα δομικά στοιχεία για τα περισσότερα σύγχρονα κτίρια των κέντρων δεδομένων.

Η συνεργασία της Microsoft με το Carbon Leadership Forum ελπίζει να το αλλάξει αυτό. Το CLF κυκλοφόρησε ένα έγγραφο που εξετάζει έξι πιθανές οδούς για κατασκευές χαμηλών εκπομπών και αποθήκευσης άνθρακα. Ακολουθεί μια επισκόπηση καθενός από αυτά:

• Δομικοί σωλήνες μυκηλίου: Η δομή της ρίζας των μανιταριών, γνωστή ως μυκήλιο, μπορεί να αναπτυχθεί και να διαμορφωθεί σε υλικά που χρησιμοποιούνται για μόνωση. «Μερικές επαναλήψεις μικρής κλίμακας δομικών υλικών σωλήνων και μπλοκ επιβεβαιώνουν τη δυνατότητά τους να αντικαταστήσουν υλικά υψηλής πρόσκρουσης όπως ο δομικός χάλυβας και η τοιχοποιία», λέει το έγγραφο CLF. «Τέτοιες χρήσεις του μυκηλίου βρίσκονται σε εκκολαπτόμενα στάδια εξερεύνησης, αλλά δείχνουν επαναστατικές δυνατότητες και επομένως αποτελούν ένα κομβικό σημείο για αυτήν τη μελέτη». Η Startup okom works labs εργάζεται ήδη για την εμπορευματοποίηση του δομικού μυκηλίου.
• Τούβλα από φύκια: Η βιομάζα φυκών χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή καυσίμου, αλλά είναι επίσης μια εξαιρετικά αποτελεσματική απορρόφηση άνθρακα, «μειώνοντας δραματικά την αποτελεσματικότητα δέσμευσης άνθρακα των δασών», σύμφωνα με το CLF. Ο βιοαπάνθρακας φυκιών μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε δομικά υλικά υψηλής απόδοσης και αρκετές νεοφυείς επιχειρήσεις εμπορευματοποιούν τούβλα και πάνελ που καλλιεργούνται από φύκια, συμπεριλαμβανομένης της Prometheus Materials .
• Πλάκες δαπέδου από χώμα: «Η αντικατάσταση δαπέδων από σκυρόδεμα με χωμάτινα θα μπορούσε να μειώσει δραματικά το συνολικό αποτύπωμα άνθρακα ενός κτιρίου», σημειώνει η εφημερίδα. «Με την ενσωμάτωση φυσικών ινών για ενίσχυση ή/και αδρανών αποθήκευσης άνθρακα (όπως αυτό της Blue Planet ), τα συστήματα δαπέδου από χωμάτινο δάπεδο θα μπορούσαν επίσης να αποθηκευτούν στον άνθρακα».
• Ecocron Straw Wall Panels: Αυτή η πρωτοβουλία επιδιώκει να επαναχρησιμοποιήσει μη συγκομιδές καλλιέργειες («υπολειμματική βιομάζα») σε ίνες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στις κατασκευές. «Τα αγροτικά υπολείμματα – συγκεκριμένα το άχυρο σιτηρών – έχουν μακρά ιστορία χρήσης, συχνά ως ημιδομικό μονωτικό υλικό», γράφει η ομάδα της CLF. «Η χρήση αυτών των υλικών από μια σειρά startups με πάνελ τοίχου και οροφής έχει δείξει αποτελέσματα υψηλής αποθήκευσης άνθρακα σε ανθεκτικά, οικονομικά δομικά στοιχεία».
• Προκατασκευασμένα πάνελ τοίχου Hempcrete: «Οι ίνες μπορούν να καλλιεργηθούν ειδικά για την παροχή οικοδομικών υλικών, με καλλιέργειες όπως το μπαμπού και ο φελλός να έχουν συγκομιστεί τόσο πολύ για αιώνες», σημειώνει η έκθεση. «Η κάνναβη, σχετικά νεοεισερχόμενη σε αυτόν τον χώρο, έχει σημειωθεί για τις μεγάλες δυνατότητες τόσο των ινών της όσο και του σκληρού (πυρήνα) του φυτού». Το Hempcrete, το οποίο αποτελείται από hurd κάνναβης επικαλυμμένο με συνδετικό υλικό με βάση τον ασβέστη, έχει χρησιμοποιηθεί στη μόνωση. Η Hempitecture είναι μια από τις εταιρείες που προωθούν την κάνναβη ως εμπορική λύση.
• Ενεργό σκυρόδεμα Alkai χωρίς τσιμέντο: Το συνηθισμένο τσιμέντο Portland (OPC) είναι το βιομηχανικό πρότυπο για το σκυρόδεμα και εκτιμάται ότι αντιπροσωπεύει το 8% της παγκόσμιας παραγωγής CO2. Το ενεργοποιημένο με αλκαίο σκυρόδεμα (AAC) χρησιμοποιεί έναν χημικό ενεργοποιητή με βάση αλκάλια ή αλάτι για τη δημιουργία σκυροδέματος. Το AAC έχει χαμηλότερο αντίκτυπο σε άνθρακα από το OPC, αλλά οι μελέτες ποικίλλουν σχετικά με το πόσο μπορεί να βελτιώσει τις τρέχουσες μεθόδους, σημειώνει η έκθεση CLF.

Η CLF λέει ότι αυτές οι έξι προσεγγίσεις «εξασφαλίζουν ρεαλιστικό ενθουσιασμό και αξίζουν επενδύσεις για να βοηθήσουν και να επιταχύνουν τη δημιουργία πρωτοτύπων, την κλιμάκωση, την κατασκευή και την εμπορεύσιμη χρήση τους στην αλυσίδα εφοδιασμού της οικοδομικής βιομηχανίας».

Το έγγραφο εξετάζει τρόπους με τους οποίους αυτές οι τεχνολογίες μπορούν να προωθηθούν μέσω πρωτοτύπων και πιλοτικών δοκιμών, και την ανάπτυξη βασικών κανόνων για τη συνεργασία με κατασκευαστές που είναι πρόθυμοι να υποστηρίξουν αυτά τα επόμενα βήματα.

Οι Cloud Builders επιδιώκουν νέες ιδέες στην κατασκευή

Η Microsoft δεν είναι η μόνη που επιδιώκει νέες ιδέες στις πρακτικές κατασκευής κέντρων δεδομένων. Η Compass Datacenters χρησιμοποιεί σκυρόδεμα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα από την CarbonCure για την κατασκευή των νέων της εγκαταστάσεων.

Το CarbonCure παίρνει CO2 που παράγεται από μεγάλες εκπομπές όπως τα διυλιστήρια και το μεταλλοποιεί χημικά κατά τη διαδικασία κατασκευής του σκυροδέματος για να κάνει πιο πράσινο και ισχυρότερο σκυρόδεμα. Η διαδικασία μειώνει τον όγκο του τσιμέντου που απαιτείται για την ανάμιξη του σκυροδέματος, ενώ παράλληλα απομακρύνει μόνιμα το CO2 από την ατμόσφαιρα. Πέρυσι, το Climate Pledge Fund της Amazon και η Microsoft συμμετείχαν σε έναν επενδυτικό γύρο στο CarbonCure .

Η Aligned λέει ότι χρησιμοποιεί πολυμερή ενισχυμένα με ίνες (FRP) στη θέση του χάλυβα σε μέρη της διαδικασίας κατασκευής της. Το FRP είναι ένα ισχυρό σύνθετο υλικό που αντιστέκεται στη διάβρωση, αλλά επίσης χρησιμοποιεί λιγότερη ενέργεια και παράγει λιγότερα αέρια θερμοκηπίου κατά τη δημιουργία του, σε σύγκριση με τον χάλυβα.

Η Microsoft Research εργάζεται επίσης σε δομικά υλικά από βιοσκυρόδεμα μέσω του Project Zerix , το οποίο επιδιώκει να αναπτύξει υλικά πληροφορικής μηδενικού άνθρακα. Η Microsoft συνεργάζεται με την Ερευνητική Ομάδα Ρούμελης στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον.

Η πρωτοβουλία της Microsoft και του Carbon Leadership Forum βασίζεται σε αυτές τις προσπάθειες και ελπίζει να τις απομακρύνει από το εργαστήριο.

«Αναλαμβάνοντας την ευθύνη για τη μείωση του δικού της αποτυπώματος άνθρακα, η Microsoft αναδεικνύει τη σημασία της καινοτομίας και της προώθησης νέων υλικών αποθήκευσης άνθρακα για να προωθήσει την αγορά», αναφέρει το έγγραφο CLF. «Μαζί με την επένδυση σε νέες τεχνολογίες αποθήκευσης άνθρακα, φιλοδοξία της Microsoft είναι να επιταχύνει τη διαδικασία σε παγκόσμιο επίπεδο, αναπτύσσοντας εκκολαπτόμενες τεχνολογίες για προμηθευτές σε όλο τον κόσμο. 

Ο δρόμος μπροστά

Όσον αφορά τα επόμενα βήματα, η δημοσίευση προτείνει ένα Micro-Cloud που χρηματοδοτείται από τη Microsoft, το οποίο θα δημιουργήσει πρωτότυπα και θα αναπτύξει κέντρα δεδομένων μικρής κλίμακας. «Παρουσιάζει μια ευκαιρία για τη Microsoft να αξιοποιήσει πολλαπλούς στόχους και στρατηγικές για να εφαρμόσει τις αξίες της και να επιτύχει τους στόχους της για απαλλαγή από τις ανθρακούχες εκπομπές παγκοσμίως», αναφέρει η έκθεση.

Προς το παρόν, η Microsoft δεσμεύεται για πρόσθετη έρευνα, αντί για ζωντανή ανάπτυξη.

«Οι δοκιμές μας θα διαρκέσουν τον χειμώνα για να επικυρώσουν την ανθεκτικότητα για κέντρα δεδομένων και άλλους τύπους κτιρίων και θα μοιραστούμε τις γνώσεις μας σε άλλους στον κλάδο για να τις εφαρμόσουν σε μελλοντικές κατασκευές», είπε ο Belady. «Στόχος μας είναι να βοηθήσουμε στην επιτάχυνση της υιοθέτησης υλικών αποθήκευσης άνθρακα όχι μόνο στη Microsoft αλλά σε ολόκληρο τον κλάδο».

Πηγή:datacenterfrontier