О морозах и снеге как энергоресурсе Якутии...

Недавно в якутском сегменте интернета прошла информация о продаже снега из Якутии, многие авторы в телеграмм и на различных сайтах начали обсмеивать эту информацию…

В этой связи я вспомнил восхищение членов японской делегации компании «Ла Планта» нашими морозами. Министр сельского хозяйства РС (Я) Айал Степанов вел с ними переговоры по строительству круглогодичной теплицы с искусственным освещением в 2002 году. Их слова о том, что больше всего в мире энергии тратится на охлаждение, а у нас за зиму аккумулируются огромные запасы энергии…

И японские инженеры смогли использовать снег для охлаждения здания, в котором проходила встреча G8 в июле 2008 года в Хоккайдо:

Оригинальна и система кондиционирования — для охлаждения всех помещений используется самый обыкновенный снег. Это место, где проходит саммит, — японский горнолыжный курорт и снег сохранили здесь с зимы. Правда, в связи с такой заботой об экологии, введен режим строжайшей экономии электроэнергии.

И на сайте telecombloger.ru в 2022 году вышла статья:

Фотоотчет из японского ЦОД, где серверы охлаждаются снегом и выращиваются угри

Операторы японской серверной фермы, название которой переводится на русский как «Белый ЦОД» (яп. ホワイトデータセンター), объявили о запуске питомника по разведению угрей. В питомник станут поступать излишки тепла, генерируемого серверными системами внутри машзалов ЦОД.

Примечательно, что в данной серверной ферме ранее уже был реализован ряд прорывных технологий. В частности, дата-центр на острове Хоккайдо, располагающемся в северной части Японии, использует снег для охлаждения серверов.

Снег собирается в зимний период и размещается в специальном хранилище с высоким уровнем термоизоляции. По мере необходимости снег используется для снижения температуры серверов, превращаясь в талую воду.

ЦОД, где серверы охлаждаются снегом

Соответствующая серверная ферма изначально проектировалась и возводилась при активном участии администрации города Бибай, известного своими зимними видами спорта и обильными снегопадами. Местные ученые и чиновники давно изучают нестандартные способы использования охлаждающей способности замерзшей воды.

Зимой в Бибае выпадает много снега. Глубина образующегося снежного покрова варьируется от 8 до 11 метров. Но к лету снег благополучно исчезает. Местная исследовательская группа решила использовать данный ресурс максимально эффективно, разработав систему длительного хранения снега. Зимой он собирался в гигантские кучи и покрывался крошкой из изоляционного материала. Летом снег тает медленно, а образующаяся при этом холодная талая вода используется для систем кондиционирования воздуха.

Идея охлаждения серверов снегом с образованием талой воды была впервые предложена японскими экспертами в 2008 году. В 2010 году администрация Бибая запустила пилотный проект, призванный продемонстрировать возможность охлаждать серверы подобным способом.

В 2014 году японская правительственная научно-исследовательская организация по развитию новых энергетических и промышленных технологий (NEDO) предложила авторам проекта пятилетний грант на исследование того, как снег, убранный из городских районов, можно использовать для охлаждения центра обработки данных.

В сентябре 2015 года была открыта верификационная лаборатория: одноэтажный ЦОД со стальным каркасом площадью 110 кв. м, вмещающий 20 серверных стоек. Здание оборудовано теплохладотехникой, оптимизированной для использования снега, и системой забора холодного воздуха извне для охлаждения серверов. Рядом была построена лаборатория по производству пищевых продуктов, которая включает в себя теплицу площадью 155 кв. м.

Снежное охлаждение позволило поддерживать температуру внутри машзала на уровне не более 25°C без необходимости в электрическом воздушном охлаждении. Одновременно для обогрева применялось серверное тепло. Даже в разгар зимы минимальная температура 15°C поддерживалась только за счет тепла, выделяемого серверами.

В апреле 2022 года проект перешел из стадии пилотного в стадию коммерческого. Отмечается, что система охлаждения ЦОД, функционирующего на участке земли площадью 3,6 га в индустриальном парке Сорачи, купленном одним из партнеров проекта, позволила добиться примерно 20-процентного снижения счетов за электроэнергию.

На площадке дата-центра зимой собирается горка снега, которая охлаждает дата-центр за счет антифриза, циркулирующего в трубе, идущей от горки к дата-центру и подключенной к теплообменникам. Согласно официальному пресс-релизу, в настоящее время в ЦОД установлено 20 серверных стоек. Но уже к концу 2022 года планируется открыть второй дата-центр с 200 серверными стойками.

Ежегодно в японском городе Бибай и его окрестностях расчищается или вывозится около 200 тыс. тонн снега. В будущем эти отходы, как отмечают авторы проекта, можно будет использовать для охлаждения 3 тыс. серверных стоек.

Выращивание угрей и прочей сельхозпродукции

Привлеченные к реализации проекта инженеры и операторы японского ЦОД отмечают, что после использования талой воды для охлаждения дата-центра температура жидкости достигает 33 °C. Данный температурный уровень идеально подходит для сельского хозяйства и разведения аквакультуры, включая морские ушки, морского ежа, шпинат, японскую горчицу, помидоры черри и другие продукты.

Учитывая данное обстоятельство, администрация ЦОД, расположенного в городе Бибай недавно импортировала молодняк угрей в количестве 1.7 тыс., намереваясь выращивать их в резервуарах рядом с дата-центром.

Как сообщают местные СМИ, по мере перехода проекта к коммерческой фазе операторы ЦОД выбрали угрей и грибы в качестве первых продуктов. В обоих случаях готовые к употреблению продтовары могут быть собраны после короткого периода выращивания.

Угри, в частности, являются основным продуктом питания в Японии, где масштабная индустрия выращивания этих хищных рыб быстро увеличивалась в течение последних 40 лет, достигнув оборота на уровне примерно 250 000 тонн в год.

В ноябре 2021 года операторы экспериментального ЦОД открыли полноценное фермерское хозяйство при поддержке городской администрации. В специальных резервуарах круглый год будет поддерживаться температура 27°C с использованием мощности системы охлаждения. Команда рассчитывает выращивать угрей на месте до достижения товарного веса в 250 г.

На 2023 год поставлена цель по отгрузке 30 000 угрей в год. Масса такого количества рыбы составляет около 7,5 тонны. Учитывая, насколько дороги японские угри, а цены достигают 3,6 миллиона йен (32 350 долларов, 26 460 евро) за килограмм, операторы ЦОД получат приличную прибавку к бюджету. Неудивительно, что японских угрей часто называют «белым золотом».

Выращенные угри будут продаваться по всей стране и включаться в школьное питание. Как сообщают японские СМИ, это будут первые угри, выращенные на Хоккайдо. Компания Kobe Unagi Tansui из Кобе предоставила молодняк и необходимую сельскохозяйственную технику.

Угри способны производить удары электрическим током с напряжением до 600 вольт при силе тока 1 ампер. Этого достаточно, чтобы обеспечить мощность 600 Вт в течение одной секунды от одного угря. Учитывая количество рыб, которое японцы желают выращивать, в теории появляется возможность использовать электричество, вырабатываемое угрями, для электропитания самого дата-центра.

Пример для подражания

Исследования японцев в области охлаждения серверов снегом уже принесли плоды в других местах. В соседнем городе Исикари на Хоккайдо компания Kyocera строит дата-центр, работающий на возобновляемых источниках энергии, который также будет охлаждаться снегом.

Развиваемую северянами идею, как оказалось, можно использовать даже южнее. В частности, на главном японском острове Хонсю, где компания Data Dock сегодня использует схожий подход для оптимизации температурного режима в дата-центре Ниигата-Нагаока в префектуре Ниигата.

Справедливости ради следует отметить, что в других местах дата-центры также успешно объединяются с рыбными фермами. Так, в Норвегии компания Green Mountain использует теплую воду, вырабатываемую серверами внутри ЦОД, на соседней ферме по разведению омаров, а также отапливает форелевую ферму с помощью излишков тепла, генерируемых серверными системами.

Высокотехнологические компании и раньше диверсифицировали бизнес за счет инвестиций в технологии, связанные с сельским хозяйством. Например, после введения санкций США против Китая компания Huawei направила свои технологии искусственного интеллекта на свиноводство, чтобы диверсифицировать потоки доходов. Но китайцы из Huawei фактически не выращивали животных, в отличие от японских коллег.

В этой связи я не поддерживаю ерничание читателей и якутских новостных сайтов:

Теперь читатели советуют Тимуру Ханды выращивать сосульки на экспорт, организовать продажу зимнего якутского тумана в запаянных банках, а летом — дым от лесных пожаров.

Я призываю инженеров Республики Саха и других регионов вдумчиво отнестись к нашему реальному природному явлению — якутскому морозу, якутскому льду и снегу…

Мои посты об инженерах Республики Саха:

4 дня в Якутске! Впечатления японского политика о Якутии!

Расширенное заседание Высшего Инженерного Совета РС (Я): вопрос о газоснабжении центральной Якутии

Высший инженерный совет Республики Саха — впереди новые задачи!

Вручение приза призеру 7-го Дальневосточного конкурса «Я-Инженер» среди студентов

Поддержка инженерного образования и естественных наук — приоритеты для РФ и Якутии!

Видео торжественного открытия Международного педагогического форума «Профильное инженерно-технологическое образование»

Школьное инженерное образование — требование времени!

Мой сайт: https://nikbara.ru/ — блог о разных интересных событиях

Сайт об усадебном хозяйстве в Якутии https://usadbaykt.ru/

Мой канал в «Яндекс Дзен» — NikBara

Мой блог в “Блогах Якутии” https://blogi.nlrs.ru/author/88287 — архив моих постов в Дневниках Якт.ру и новые посты о культурных событиях.