يشهد الذكاء الاصطناعي طفرةً هائلة، ويصاحبها طلبٌ كبير على مراكز البيانات. ولتلبية احتياجات الطاقة الحاسوبية الهائلة التي تتطلبها هذه التقنية الجديدة، تحتاج مراكز البيانات إلى كميات هائلة من الطاقة، مما يؤدي إلى ارتفاع مستويات انبعاثات الكربون. ويبحث بعض المبتكرين عن حلول مستدامة.
لكن التشغيل المستمر لمجموعة من الأجهزة كثيفة الاستهلاك للطاقة يأتي بتكلفة كربونية باهظة. الوكالة الدولية للطاقة أشارت التقارير إلى أن مراكز البيانات تمثل ما بين 1% إلى 1.5% من استهلاك الطاقة العالمي في عام 2022. ومع تزايد طفرة الذكاء الاصطناعي، فمن المؤكد أن هذا الرقم سيزداد بشكل كبير.
ووفقاً لوكالة ماكينزيشهد الطلب على مراكز البيانات ارتفاعًا هائلًا نتيجةً للذكاء الاصطناعي المُولِّد، إلا أن العرض لا يزال ضعيفًا. بلغ الطلب على سعة مراكز البيانات 2024 جيجاواط في عام 60. ومن المتوقع أن يصل هذا الرقم إلى 219 جيجاواط بحلول عام 2030، وقد يصل إلى 298 جيجاواط. لتلبية هذه الاحتياجات، سيتعين بناء ضعف سعة مراكز البيانات التي بُنيت منذ عام 2000 في ربع الوقت المُستغرق. ستنتشر مراكز البيانات قريبًا في كل مكان، مما يطرح السؤال التالي: كيف يُمكن لمُشغِّلي المرافق تلبية الاحتياجات المُتزايدة لمراكز البيانات دون انبعاثات كربونية مفرطة؟
أوضح أباتي أنه للحفاظ على جودة هواء مناسبة، تُجري مراكز البيانات عملية "تجديد" للهواء باستمرار، أي أنها تُدخل الهواء الخارجي وتدفعه للخارج، وهي عملية تتطلب طاقة هائلة. يُنقّي التأين ثنائي القطب الهواء الموجود، مما يُقلل الحاجة إلى إدخال الهواء الخارجي وتكييفه، مما يُوفر الطاقة ويُقلل عدد الملوثات التي تحتاج إلى ترشيح.
في مناقشة مع ريتشارد هالسال، الرئيس التنفيذي لشركة مراوح الزفيرأوضح أن العديد من مراكز البيانات تُسيء استخدام تكييف الهواء. طوّرت شركة ريتشارد هالسال أول مروحة بدون شفرات في العالم. استلهم هالسال، وهو طيار ومخترع سابق في الجيش الأمريكي، فكرته من محرك نفاث عالي الالتفافية، وابتكر نظام تبريد يُدوّر الهواء ويحافظ على درجة الحرارة بكفاءة أكبر من المراوح ذات الشفرات. يعتمد التصميم على عملية، يقول هالسال إنها قد تُحسّن كفاءة الطاقة في مراكز البيانات بشكل كبير: التقسيم الطبقي الحراري.
إزالة الطبقات الحرارية هي عملية خلط الهواء لمعادلة درجة الحرارة وإزالة الطبقات الحرارية. الهواء البارد أكثر كثافة، مما يؤدي إلى هبوطه إلى الأرض، بينما الهواء الدافئ أقل كثافة، مما يؤدي إلى ارتفاعه. هذا يُكوّن طبقات حرارية، وقد يؤدي، في مركز البيانات، إلى تراكم حراري ضار في السقف. تُركز العديد من مراكز البيانات فقط على القوة والحجم للحفاظ على برودة الرفوف، مما يعني أنها تُعطي الأولوية لنقل كميات كبيرة من الهواء البارد عبر المنشأة، معتمدةً بشكل كبير على قوة النفخ. يُجادل هالسال بأن المُشغّلين يُبالغون في التركيز على جانب إمداد الهواء البارد، لكنهم يتجاهلون ما يُمكن أن يُقدمه التوزيع السليم.
تجدر الإشارة إلى أن تحسين الأنظمة الداخلية ليس سوى جزء واحد من الحل. يُعزى جزء كبير من البصمة الكربونية لمركز البيانات إلى احتياجات الطاقة الحاسوبية التي توفرها الشبكة. ولمواجهة هذا التحدي، ستحتاج المنشآت إلى الحصول على طاقتها من مصادر متجددة. يقول أباتي إن المزيد من الابتكارات، مثل الألواح الشمسية على الأسطح، وإعادة استخدام المياه الرمادية للتبريد، أو ربما بناء منشآت في المناخات الباردة، هي الحلول الإبداعية اللازمة لجعل مراكز البيانات المستدامة واقعًا ملموسًا. وبحلول نهاية عام 2025، سيكون هناك 6,111 مركز بيانات عام عالميًا. وبحلول عام ٢٠٣٠، من المتوقع أن يصل هذا العدد إلى ٨٣٧٨. إمكانات الذكاء الاصطناعي لا حدود لها، ولكنه حتى الآن كان مُسببًا مباشرًا للانبعاثات. ومن خلال تحسين تقنيات مراكز البيانات وتوفير الطاقة، يمكن تحقيق فوائد زيادة قوة الحوسبة دون المساهمة في تغير المناخ.