Giderek dijitalleşen dünyada veri merkezlerinin sayısı da süratle artıyor. Bu büyümeye bir de yapay zeka furyası eklendiğinden önemli bir ekstra enerji tüketimi kelam konusu. Tüketilen bu gücün büyük bir kısmı, sunucuların çalışmasıyla ortaya çıkan ısıyı soğutmak için harcanıyor. Sunucuların çalıştığı ortamda oluşan fazla ısıdan kurtulmak bilgi merkezlerinin elektrik tüketiminin %40’ını bulabiliyor. Veri merkezleri şimdiden ABD’nin elektrik tüketiminin %9’unu oluştururken, bu yüzde 9’luk tüketimin %40’ını ise haberimizin de konusu olan soğutma tüketimi ile alakalı. Data merkezlerinin devasa tüketim ölçüsünün yapay zeka çılgınlığının tesiri ile 2030’a kadar 2-3 katına çıkması bekleniyor. Hatta kimi bölgelerde yalnızca bu nedenle kapatılan nükleer santraller tekrar açılıyor.
Bu noktada, aygıtların tükettiği güç kadar soğutmaya harcanan gücün azaltılması da büyük ehemmiyet taşıyor. Zira soğutmada yapılacak her tasarruf, data merkezlerinin toplam güç tüketimini önemli biçimde aşağı çekiyor.
Bu tüketimi azaltmanın iki yolu mevcut. Birincisi soğutma randımanını arttırmak, oburu ise elektriğin düşük fiyatlı olduğu vakitlerde çalıştırmak. Böylelikle yazın sıcağında ya da güneşin altında yüksek hava sıcaklıklarında düşen randıman yerine elektriği daha verimli kullanılabilir. Yapılan araştırmalara nazaran bu prosedürlerle önemli derecede tasarruf sağlanıyor. Yaz aylarında artan sıcaklıklar nedeniyle soğutma sistemleri daha verimsiz hâle geliyor. Örneğin; tipik bir data merkezinde yazın soğutma sistemlerinin COP kıymeti (verimlilik göstergesi) 2.0 civarındayken, bahar aylarında bu paha 5.0’a kadar çıkabiliyor. Yani birebir güçle 2,5 kat daha fazla soğutma yapılabiliyor.
Benzer farklar gece-gündüz, hafta içi-hafta sonu üzere devirlerde de gözleniyor. Bu verimli devirleri değerlendirebilmek için tek tahlil: soğuk gücün depolanması. Lakin devasa soğutma depoları inşa etmek ya yer kahrı nedeniyle mümkün olmuyor ya da çok değerliye mal oluyor.
Yenilenebilir gücün şebekeye daha fazla entegre olmasıyla birlikte birtakım saatlerde elektrik fiyatları neredeyse sıfıra iniyor, hatta negatif fiyata ulaşabiliyor. Bu çeşit devirlerde, fazla elektriği kullanarak yer altına soğuk depolamak büyük avantaj sağlıyor. Bu da bizi Cold UTES (Soğuk Yeraltı Termal Depolama Sistemleri) ismi verilen yenilikçi tahlile getiriyor.
Cold UTES: Soğuk Gücün Yer Altında Saklanması
Yeraltı Termal Depolama Sistemlerinde (Cold UTES) amaç, yüzlerce metre derinliğe kadar uzanan toprak kütlesini bir soğuk güç deposu hâline getirmektir. Soğutma sistemleri en verimli çalıştığı anlarda, bu toprak kütlesi soğutuluyor. Daha sonra gereksinim duyulduğunda bu “soğuk toprak”, bir nevi doğal klima vazifesi görüyor.
ABD Ulusal Yenilenebilir Güç Laboratuvarı (NREL) tarafından başlatılan yeni bir projeyle, bu sistemin mevcut teknolojilerle birleşerek standart hale getirilmesi hedefleniyor. Sistemin Sistemin birinci versiyonunda ısı kuyuları (borehole) açılıyor ve bu kuyulara kapalı dönem daim su sistemi yapılacak.
Öncelikle 100 metre civarında derinlikte ve 10-15 cm çapında kuyular açılıyor. Bu süreç ülkemizden de tanıdığımız su kuyusu açma sürecine benziyor. Sonra bu kuyulara içinde glikol su karışımı sıvının dolaştığı sert lakin esnek yüksek yoğunlukla polietilen (hdpe) borular indiriliyor. Böylelikle gerektiğinde çok soğuk su ile devasa toprak kütlesi soğutulup gerektiğinde bu soğuk ısı geri çekilmekte. Yayımlananan çalışmaya göre başka bir tercih edilen yol ise yer altında su rezarvuarları bulup bunlara erişip bunları termal ısı deposu olarak kullanmak. Bu yaklaşım, uygun jeolojik şartlara sahip bölgelerde hayli tesirli olabilir.
Veri merkezlerinin giderek artan güç gereksinimine sürdürülebilir bir karşılık vermek için geliştirilen Cold UTES teknolojisi, hem güç tasarrufu sağlıyor hem de karbon ayak izini azaltıyor. Bilhassa yapay zekâ uygulamalarının yükselişe geçtiği bu devirde, soğuk gücün akla yatkın depolanması, dijital dünyanın geleceği için hayati değer taşıyor.
