Rise: Vätgas och vätskekylning framtiden inom datacenter

Istället för att använda elnätet som kraftkälla till ditt datacenter kan vätgas, eller annan gas, vara ett alternativ. Vätgas kan både användas som backuplösning och som primär kraftkälla. I dagsläget är det istället vanligt att använda dieselgeneratorer som backup-lösning ifall elnätet försvinner, men det finns vissa nackdelar med det, menar Tor Björn Minde. 

– Vätgas och biogas är mer hållbara lösningar än diesel. Gas är inte emissionsfritt heller men klimatbelastningen är bland det lägsta man kan uppnå. 

När man använder vätgas som huvudkälla till energi finns det även andra fördelar. På platser med begränsad tillgång till el, bland annat innerstäder där konkurrensen om el är hög på grund av exempelvis mängder av edge-datacenter och bilar som ska laddas, så kan vätgas komma in. 

– Städer har ofta begränsat med el. Här kan ett alternativ vara att transportera vätgas via vätgasledningar. En annan fördel med vätgas är tystnaden. Det kräver inga fläktar och går därmed lätt att integrera i samhället, ingen märker av att det finns. Många restauranger och luftkylda datacenter har ju fläktar som dånar för att blåsa bort värmen, men det dilemmat skulle inte finnas med vätgas. 

Tomma ytor i datahallarna

Ett problem i dagsläget är att datacenterägare ofta har skrivit kontrakt med elnätsleverantörer utan chans att öka sina kilowattimmar. I och med att densiteten i datacentren ökar och allt fler virtuella maskiner kan lagra mer data på mindre yta finns det plötsligt tomma ytor i datacenterbyggnaderna.

– Där vill ju datacenterägarna kunna erbjuda fler servrar, men det kan de inte göra via vanliga elnätet. Här har gas dykt upp som ett lämpligt alternativ.

En annan fördel med vätgas är att det går att använda överskottsvärmen i fjärrvärmenätet.

– Vätgas är en energikälla som genererar både värme och kraft, så värmen som blir över vid hög temperatur om SOFC (fasta oxidbränsleceller) används, kan skickas direkt till fjärrvärmenätet.

Att vätgas inte är en speciellt vanlig energibärare redan idag beror till stor del på ovana, enligt Tor Björn Minde. I andra delar av världen och Europa, exempelvis i Italien, är gasnätet mer stabilt än elnätet.

– I Sverige är vi historiskt sett ovana och lite rädda för gas. Men nu när vi i Sverige byggt en demonstrator med många installationsbolag så börjar vi få erfarenhet. Många har varit nervösa över att det finns risker, men vi har regler och förordningar för att motverka det, så det är egentligen inget problem.

Vätskekylning vs luftkylning

Nästa trend handlar om vätskekylning. I slutet av 2022 berättade Meta att alla bolagets datacenteranläggningar ska kylas med vätska år 2030. Till en början kommer det främst att handla om att AI-workloads ska kylas i vätska, men på sikt är planen att vätskekylning ska ersätta luftkylning. Detta kan leda till en transformering på marknaden.

– Metas påstående kan absolut snabba på utvecklingen. Finns det pengar i ett system så utvecklas det snabbare, nu behöver ju fler bolag utveckla lösningar för att kunna leverera på Metas plan.

Jämfört med luftkylning ska fördelar med vätskekylning vara en aning lägre driftskostnad, och ett minskat klimatavtryck eftersom behovet av fläktar försvinner. Dock är inte något av dessa USP:ar den stora drivkraften.

– Kraftdensiteten för serverprocessorerna i våra datacenter börjar bli för hög. Kraftdensiteten per kvadratcentimeter börjar närma sig 100 watt, vilket är det tiodubbla jämfört med för några år sedan. Den kraftiga ökningen resulterar i att mycket mer värme genereras per volym, och fläktarna dånar rejält i en sådan anläggning.

– Vätska leder även värme bättre än luft. Och med vätskekylning kan man nå en bättre värmeåtervinning, upp till 50-60 grader istället för 25-30 grader, och pumpa överskottet rakt in i fjärrvärmenätet eller använda mindre värmepumpsenergi.

Hur vanligt kommer vätskekylning och vätgas vara om fem år? 

– Vätskekylning kommer att vara relativt vanligt om fem år. Exempelvis bedömer jag att tidigare nämnda Meta kommer kyla 15-20 procent av sina servrar med vätska. Den prediktionen får jag säkert äta upp sen, men då är jag redan pensionär, hehe, säger Tor Björn Minde, och fortsätter: 

– Och när det gäller vätgas tror jag att det kommer bli allt vanligare i stora städer i Europa där man har hög tillgång på gas. Jag tror också att några av de stora drakarna, som vill vara så miljövänliga som möjligt, kommer ha bytt ut sina backup-dieselgeneratorer och kör naturgas eller vätgas istället.