Найти тему
Отражение науки

Водород: топливо будущего для облачных дата центров.

Водород является наиболее экологически чистым видом топлива. При его использовании в атмосферу выбрасывается только водяной пар. Ну а если его добывать максимально экологично, например из воды методом электролиза, используя при этом зелёную энергию, получаемую из возобновляемых источников, например энергию ветра или солнца, то экологичность водорода будет просто зашкаливать по сравнению с традиционными видами топлива.

Солнечная энергетика сейчас в тренде. Изображение: unsplash.com
Солнечная энергетика сейчас в тренде. Изображение: unsplash.com

Однако есть ряд проблем. Техническая: водород сложно хранить и транспортировать. И экономическая: водород обходится очень дорого. Однако когда речь идёт о ведущих IT-компаниях, таких как Microsoft или Amazon, то вопрос денег, разумеется, ребром не стоит. Ведь этим компаниям очень хочется производить впечатление «компаний будущего», заботящихся об окружающей среде.

Проблема в том, что современные центры обработки данных для питания своих мощных компьютеров и обеспечения их охлаждения потребляют огромное количество электроэнергии. Один большой дата центр потребляет её столько же, сколько небольшой город. По мере развития облачных технологий такие дата-центры стали расти как грибы после дождя. В ряде стран электроэнергии, вырабатываемой традиционными электростанциями, стало попросту не хватать.

Частные владельцы земли в США далеко не всегда согласны прокладывать новые линии электропередач через свои земли. Изображение: unsplash.com
Частные владельцы земли в США далеко не всегда согласны прокладывать новые линии электропередач через свои земли. Изображение: unsplash.com

Дата центры заполнены десятками тысяч компьютерных серверов и обеспечение их круглосуточным электропитанием является критичным. Сервера должны быть доступны всегда. В случае отключения электроснабжения включаются источники бесперебойного питания (аккумуляторные батареи), а после запускаются резервные дизель-генераторы. Но такие генераторы, очевидно, очень неэкологичны. Поэтому в компании Microsoft подумали о водороде, вернее о водородных топливных ячейках, как об источнике альтернативной энергии.

Microsoft провела успешное испытание системы на водородных топливных элементах в качестве источника резервного питания в своём Нью-Йоркском центре обработки данных. Пока речь идёт именно об эксперименте. Но в случае появления более ёмких водородных ячеек, а также снижения цен на водородное топливо, компания готова со временем перевести резервное питание своих дата центров на водород.

Дата центр компании Amazon в штате Орегон, США. Изображение: Visitor 7, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org
Дата центр компании Amazon в штате Орегон, США. Изображение: Visitor 7, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org

Компания Amazon построила целую сеть дата центров в западно-американском штате Орегон. Она вообще планирует использовать системы топливных ячеек в качестве основного источника питания. Поначалу ячейки должны будут работать на метане, который, в отличие от водорода, при работе производит выбросы углекислого газа. Потом, возможно, получится смешать его с водородом, а затем и вовсе перейти на водород при условии его надлежащей доступности.

Концептуальный автомобиль на водородных топливных элементах Toyota. Изображение: unsplash.com
Концептуальный автомобиль на водородных топливных элементах Toyota. Изображение: unsplash.com

А вот в автомобильной промышленности водород уже давно используется как в двигателях внутреннего сгорания, так и в топливных ячейках. Во многих странах Европы, Азии, а также в США водородные заправки уже не редкость. В общем, медленно, но верно эта новая технология занимает своё место под солнцем. Надо отметить, что у нас в России тоже понимают перспективность этой технологии. Поскольку львиная доля водорода добывается из метана методом парового риформинга, у нас есть все шансы стать не только ведущим поставщиком природного газа на международные рынки, но и крупнейшим поставщиком водородного топлива.

Ещё в 2022 году АФК «Система» совместно с Российской академией наук создала два профильных исследовательских центра: «Центр водородных технологий» и «Центр водородной энергетики». В 2023 году между Правительством РФ и АФК «Система» было подписано соглашение о намерениях по развитию водородной энергетики с целью создания технологий и оборудования для производства, хранения, транспортировки и применения водорода на основе российских разработок.

Счёт серверов в дата центре может идти на многие десятки тысяч. Изображение: Robert Harker, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org
Счёт серверов в дата центре может идти на многие десятки тысяч. Изображение: Robert Harker, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org

В России дата центры тоже развиваются семимильными шагами. В своём большинстве они расположены в трёх крупнейших городах: Москве, Санкт-Петербурге и Нижнем Новгороде. Среди ведущих операторов: «Ростелеком», «Яндекс», Selectel. О проблемах с электроснабжением ничего не слышно, так что можно сделать вывод, что наши традиционные электростанции вполне справляются со своими задачами. Что, впрочем, не отменяет для нашей страны, как энергетической державы, необходимость развивать самые разные направления в энергетике, и, конечно, заботиться об экологии планеты.

Наука
7 млн интересуются