Podzemní „tepelné baterie“ z vodonosných vrstev by mohly chladit datová centra a šetřit miliardy litrů vody

Datová centra, která jsou klíčová pro fungování moderního světa a umělé inteligence, spotřebovávají obrovské množství elektřiny a vody. Až 40 % energie jde na chlazení a miliardy litrů vody se vypaří.

Datová centra, která jsou klíčová pro fungování moderního světa a umělé inteligence, spotřebovávají obrovské množství elektřiny a vody. Až 40 % energie jde na chlazení a miliardy litrů vody se vypaří. Vědci z Illinois State Geological Survey, součásti University of Illinois Urbana-Champaign, navrhují inovativní řešení: využít podzemní vodonosné vrstvy jako obří přírodní „tepelné baterie“. Tyto systémy, známé jako ATES (Aquifer Thermal Energy Storage), by mohly výrazně snížit ekologickou stopu datových center.

Systémy ATES fungují na principu sezónního skladování tepelné energie v podzemní vodě. V létě je chladná podzemní voda čerpána z vodonosné vrstvy přes tepelné výměníky uvnitř datového centra, kde absorbuje teplo generované výpočetní technikou. Ohřátá voda je poté vrácena zpět do podzemí, kde se může skladovat a znovu použít. V chladnějších měsících lze proces obrátit a teplo uložené v létě využít k vytápění budov. Klíčovou výhodou je, že tato technologie nevyžaduje pitnou vodu; lze využít hlubší slané vodonosné vrstvy, kontaminovanou podzemní vodu, nebo dokonce zatopené opuštěné doly.

Problém s vodou je značný; například Google v roce 2023 spotřeboval přes šest miliard galonů vody jen na chlazení svých datových center. Stávající chladicí metody často spoléhají na odpařování velkých objemů vody, která je tak trvale ztracena z místních zásob. Navrhovaný systém by mohl zvýšit účinnost chlazení natolik, že by se celková poptávka po elektřině snížila o 10 až 40 procent. Vědci zdůrazňují, že regiony jako Illinois mohou využít téměř konstantní podzemní teplotu (kolem 13 °C) namísto energeticky náročného chlazení z venkovních teplot, které mohou dosahovat přes 30 °C.

Největší překážky pro široké nasazení této technologie jsou spíše ekonomické než technické. Geotermální chladicí systémy vyžadují vyšší počáteční investice, ale dlouhodobě nabízejí výrazně nižší provozní náklady. Mnoho projektů je však hodnoceno s investičním horizontem pouhých pěti až deseti let, zatímco největší přínosy tyto systémy přinášejí po 20 až 40 letech provozu. Tým vědců se domnívá, že potřebná pracovní síla pro instalaci těchto systémů již existuje, jelikož mnoho požadovaných vrtných dovedností je běžných v ropném, plynárenském a vodohospodářském průmyslu. Voda je v tomto kontextu „kouzelný materiál“ díky své vysoké tepelné kapacitě a schopnosti efektivně přenášet teplo. Studie byla publikována v časopise Groundwater.