Organic data center : une solution durable pour les installations informatiques

Dans l’article Organic data centers: A sustainable solution for computing facilities, 3 chercheurs suédois apportent un survol des travaux en court et discutent des développements potentiels sur le jumelage entre les centres de données et les serres agricoles, ce qu’ils appellent des Organic Data Centers (ODC). Pour les auteurs, les ODC répondent à certains objectifs de développements durables (ODD) identifiés par l’ONU comme la lutte contre le changement climatique (ODD 13) et la lutte contre la faim (ODD 2). 

Les centres de données se multiplient partout dans le monde, aux États-Unis, ils consomment 3% de l’électricité produite. Ainsi, accroître l’efficacité énergétique de ces installations est un enjeu de taille.

Ceux-ci nécessitent une importante quantité d’énergie pour leur refroidissement. Ils sont refroidis à l’air froid ou à l’eau et génèrent en conséquence une chaleur excédentaire considérable qui peut être récupérée. Cette chaleur excédentaire n’est pas considérée comme ayant un fort potentiel énergétique car sa température est assez faible (inférieure à 35 degrés). Pour pouvoir être utilisée, la chaleur des centres de données doit être transférée dans un autre système énergétique comme une piscine, un réseau de chaleur urbain, un immeuble limitrophe ou encore une serre agricole. Il convient de trouver la meilleure application possible de réutilisation de cette chaleur. 

Cet article pointe l’efficacité énergétique de la réutilisation de la chaleur des centres de données dans des serres agricoles. Cette combinaison centre de données /serre est nommée Organic Data Center (ODC). 

La réutilisation dans des serres paraît la plus intéressante pour les auteurs, car la chaleur peut être transférée directement sans autre manipulation nécessaire (augmentation de chaleur notamment), l’excès de fraîcheur peut aussi être utilisé pour ajuster la température et l’humidité. La combinaison d’un centre de données et d’une serre agricole a donc pour effet d’accroître l’efficacité énergétique du système dans son ensemble. 

Avantages économiques de la réutilisation de chaleur dans les serres :

• Réutilisation directe de la chaleur : la chaleur d’un ODC de 30-35 degrés permet de répondre aux besoins de chauffage de la serre à une température de 25-30 degrés dans des climats froids.
• Réduction des coûts de chauffage : le coût de chauffage représente ⅓ des coûts d’exploitation cette récupération de chaleur a un impact significatif sur le coût d’exploitation
• Réduction des coûts de ventilations : une serre a besoin d’être ventilée, or l’air provenant du ODC a déjà une énergie cinétique. 

Cette étude met en lumière les avantages de la réutilisation de chaleur des data centers dans des serres et la pertinence de coupler ces 2 installations. Toutefois, si la solution paraît durable du point de vue des ODD des Nations Unis, il reste à analyser le système ODT/serre avec une simulation complète, en vue de mesurer ses performances. Il existe encore peu d’exemples de ce type de couplage et peu de recherche.

Source

Karnama, A., Bitaraf Haghighi, E., Vinueasa, R. (2019). Organic data centers: A sustainable solution for computing facilities, Results of Engineering, 100063.