Enorme toename in energieverbruik door dataverkeer
Het energieverbruik van datacenters is zo’n 200TWh, en is daarmee 1% van het wereldwijde energieverbruik. Dit is net zoveel als Duitsland en India bij elkaar. En de trend is stijgend; in de komende 10 jaar zal dit naar verwachting verviervoudigen.
Het overgrote deel van die door datacenters gebruikte energie wordt via de chips omgezet in warmte. Deze warmte moet afgevoerd worden. In de meeste gevallen gebeurt dit met lucht, waarbij deze warmte via ventilatoren aan de chips wordt onttrokken en afgegeven aan de omgeving van het datacenter. Deze energie gaat dus verloren en versterkt de wereldwijde opwarming.
Slechts 1 tot 2% van de datacenters vangen deze warmte op, upgraden deze door middel van een warmtepomp en geven de warmte terug aan het energienet. Dit levert zo’n 14% energie-hergebruik op. Dit kan efficiënter!
Optimale energie-terugwinning uit datacenters
Met de door TNO ontwikkelde techniek “Micro-Fluidische IN-Chip Koeling” wordt direct in het toplaagje van de chip vloeistofkoeling toegepast. De vloeistof warmt daarbij op tot potentieel zo’n 80º. Deze vrijgemaakte warmte kan direct hergebruikt worden voor bijvoorbeeld industriële processen of een warmtenet in een woonwijk of kantoor gebied. Hiervoor is geen opwaardering middels een warmtepomp meer nodig.
Hoe werkt de micro-fluidische koeling technologie van TNO?
De oplossing van TNO is een vloeistofkoeling via een gesloten, twee-fase systeem. De vloeistof stroomt hierbij langs een structuur van ruitvormige koelstaafjes en ontrekt daar de warmte. Hierdoor gaat de vloeistof koken, waarbij dampbellen ontstaan. Deze bellen worden afgeremd en opgesplitst door de ruitvorm van de koelstaafjes. Ook ontstaat ook een dunne film laag op de koelstaafjes, wat de warmteoverdracht bevordert. Dit resulteert uiteindelijk in een stabiele stroming, een optimale warmteoverdracht en daardoor een efficiënt koelproces.
Hierbij ontstaat een uitgaande stroom van restwarmte van 80 graden Celsius, wat deze uitermate methode uitermate geschikt maakt voor hergebruik in de vorm van bijvoorbeeld stadsverwarming.
Zo kunnen we potentieel tot wel 80% van de energie terugwinnen én hergebruiken. Door het terug leveren van deze warmte aan het warmtenet maken we van datacenters groene energieleveranciers!
Energie-hergebruik in de bebouwde omgeving
Met deze technologie kunnen datacenters bovendien beter geïntegreerd worden in de bebouwde omgeving. Nu staan datacenters vrijwel altijd buiten de bewoonde omgeving, waar ze veel ruimte innemen, door o.a. de luchtkoeling systemen. Door de oplossing van TNO, met vloeistofkoeling in de toplaag van de chip, kunnen datacenters uiteindelijk compacter worden en actief herbruikbare energie leveren, waardoor het interessant is ze in de bebouwde omgeving te bouwen. Denk bijvoorbeeld aan een datacenter in de vorm van een hoog kantoorgebouw die een bedrijvenpark of aanliggende woonwijk voorziet van warmte.
Link Magazine
Meer over microfluïdica
Meer weten? Neem dan contact met ons op
-
Patrique Boerboom
Functie:Business Development Manager-
Standplaats:Eindhoven - High Tech Campus 25
-
Telefoon:+31 6 21 13 44 66
-
E-mail:E-mail Patrique
-
LinkedIn:Patrique op LinkedIn
-
-
Cor Rops
Functie niet bekend-
Standplaats:Eindhoven - High Tech Campus 25
-
Telefoon:+31 88 866 63 35
-
E-mail:E-mail Cor
-
Laat je verder inspireren
Duurzame, betaalbare medische apparatuur
Als spin-off van het “Surgery for All” programma van de TU Delft, ontwerpt Layco medische apparatuur die niet alleen geschikt is voor hoge inkomenslanden.
Je gezondheidssituatie monitoren met behulp van licht: TNO ontwerpt draagbare optische sensoren
Draagbare biosensoren die licht en detectoren gebruiken om real-time feedback te geven over onze gezondheid. Ze zijn niet alleen een handig hulpmiddel om gezondheidsproblemen te voorkomen, sommige mensen hebben er zelfs hun leven aan te danken.
Zevenjarig quantum-onderzoeksprogramma van start bij TNO
TNO coördineert Qu-Test, een netwerk van RTO's en NMI's, gefinancierd vanuit het Quantum Flagship en bedoeld om de Europese concurrentiepositie op het gebied van quantumtechnologie te versterken.
TOMCA: optische analyse van draagbare medische sensoren
Nauwkeurige en betrouwbare draagbare sensoren die worden gebruikt als medische sensoren. TNO ondersteunt partners bij het ontwerpen en optimaliseren van draagbare optische sensoren.
Microfluïdica voor thermisch beheer met hoge prestaties
Betrouwbare micro-elektronica met een hoge dichtheid, hoge prestaties en bij sommigen applicaties ook een hoog vermogen, met een zeer hoge koelcapaciteit die is geïntegreerd in de micro-elektronica zelf.
