AI தரவு (data) மையங்களின் கழிவு வெப்பம்: டென்மார்க் (Denmark) காட்டும் வழி

AI தரவு (data) மையங்களின் வேகமான வளர்ச்சி உலகின் எரிசக்தி நெருக்கடியை அதிகரித்துவரும் நிலையில், பொதுவாக வெளிக் காற்றில் வீணாகிப் போகும் இம்மையங்களின் பிரமாண்டமான 'கழிவு வெப்பத்தை' பயன்படுத்தும் வழியை டென்மார்க் (Denmark) பொறியியலாளர்கள் கண்டுபிடித்துள்ளனர்.

உலகமெங்கும் 12,500க்கும் மேற்பட்ட தரவு (data) மையங்கள் உள்ளன; ஒவ்வொரு நாளும் புதியவை இயக்கத்திற்கு வருவது உலகளாவிய எரிசக்தி உள்கட்டமைப்பையும் வளங்களையும் இழுத்துப் பிடிக்கிறது.

நூற்றுக்கணக்கான பில்லியன் லிட்டர் நீரை உபயோகிப்பதைத் தாண்டி, இவ்வமைப்புகள் உலக மின்சார வலையமைப்பின் (network) மீது பாரிய தேவையை ஏற்படுத்துவதுடன், பாரிய அளவில் புவி வெப்பமயமாதலுக்கும் பங்களிக்கக்கூடும்.

சர்வதேச எரிசக்தி அமைப்பின் (IEA) அறிக்கையின்படி, 2024 இல் தரவு (data) மையங்கள் 485 டெராவாட் மணித்தியால மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தின. இது உலக மொத்த எரிசக்தி வழங்கலின் 1.5 சதவீதம் அல்லது ஜேர்மனியின் (Germany) மொத்த மின் உற்பத்திக்குச் சமம்.

2030 வாக்கில் இவ்விகிதம் 3 சதவீதமாக இரட்டிப்பாகும்; அதில் AI வளர்ச்சி ஈடுபடுத்தும் பங்கு அடுக்குக்குறியாக உயரும். நாடுகள் எரிசக்தி சுயாதீனத்தை நாடுவதுடன் CO2 வெளியேற்றங்களைக் குறைக்கவும் வேண்டியுள்ள இந்நேரத்தில் இது நடைபெறுகிறது.

Google, Amazon, Microsoft போன்ற பெரிய மேககணினிச் சேவை வழங்குநர்களான (provider) AI hyperscalers விரைவாக விரிவடைவதும் அவற்றை ஆதரிக்கத் தேவையான பிரமாண்ட தரவு (data) மையங்களும் 'உலகளாவிய மின்சார அமைப்புகளுக்கு வளர்ந்துவரும் அச்சுறுத்தலை' ஏற்படுத்துகின்றன என ஐக்கிய நாடுகளின் ஐரோப்பியப் (European) பொருளாதார ஆணையம் எச்சரித்துள்ளது.

தரவு (data) மையங்களின் பெருக்கம் பரவலான கோபத்தை ஏற்படுத்துகிறது. நெதர்லாந்தில் (Netherlands), ஆம்ஸ்டர்டம் (Amsterdam) அருகே புதிய Microsoft தரவு (data) மையம் கட்டுவதற்கு எதிராகப் போராடியவர்களைப் பொலிஸார் வெள்ளிக்கிழமை கைது செய்தனர். வரி சலுகைகளைப் பயன்படுத்திக்கொண்டு தனது AI, SpaceX நடவடிக்கைகளை டெக்சாஸுக்கு (Texas) நகர்த்திய Elon Musk அம்மாநில மக்களின் ஆத்திரத்தையும் சம்பாதித்துள்ளார்.

இவ்வாண்டு மே மாதம் டென்மார்க்கின் (Denmark) Sonderborg நகரிலுள்ள தெற்கு டென்மார்க் (Denmark) பல்கலைக்கழகத்தில் இயக்கத்திற்கு வந்த Bitten என்ற supercomputer, நாடு முழுவதும் கல்வி ஆராய்ச்சிக்கான முதன்மை AI வளமாகும்; ஆழ்ந்த தரவுப் (data) பகுப்பாய்வுகளுக்கும் சிக்கலான அறிவியல் உருவகிக்கைகளுக்கும் தேவையான AI கணினித் (computer) திறனை இது வழங்குகிறது.

ஆனால் எங்குள்ள supercomputers, AI தரவு (data) மையங்களையும் போலவே, Bitten இன் திறனுக்கு நேர்த்தியாக அதன் மின் நுகர்வும் உள்ளது. நாளொன்றுக்கு 24 மணி நேரமும் அதன் சிறப்புப் செயலிகள் (app) பணிச்சுமையைக் கையாளும்போது தீவிரமான வெப்ப ஆற்றலை உருவாக்குகின்றன.

இப்போது, வேறிடங்களிலுள்ள AI மையங்களைப் போல அவ்வெப்பத்தை வீணடிக்காமல், டென்மார்க் (Denmark) பொறியியல் நிறுவனமான Danfoss வடிவமைத்த மேம்பட்ட liquid cooling தொழில்நுட்பம் (technology) மூலம் கழிவு வெப்பத்தின் 100 சதவீதமும் மீட்கப்படுகிறது. வெளிக் காற்றுக்கு வெப்பத்தைத் தள்ளும் பாரம்பரிய ஏர் கண்டிஷனிங் (conditioning), விசிறிகளுக்கு இது மாற்றாகும்.

புதிய அமைப்பு, உயர் வெப்பநிலைச் செயலிச் (app) சிப்களின் (chip) மீது நேரடியாக coolant ஐ இழுத்துச் சென்று கழிவு வெப்பத்தை முழுவதும் உறிஞ்சுகிறது. பின்னர் அவ்வெப்பம் Sonderborg நகரின் மாநகர district heating வலையமைப்பிற்குள் (network) நேரடியாகச் செலுத்தப்பட்டு, 75,000 குடியிருப்போரை வெப்பமாக வைத்திருக்க உதவுகிறது.

நாம் ஒரு புகைப்படம் எடுக்கும்போதோ ஆவணத்தைப் பதிவேற்றும்போதோ தரவு (data) மையத்தில் செயலாக்கத்தை (processing) இயக்குகிறோம் என Danfoss Climate Solutions தலைவர் Kristian Strand குறிப்பிட்டார்.

"அது நாம் நீக்கவேண்டிய வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது. கழிவு வெப்ப மீட்பு அமைப்பில், செயல்முறையின் முடிவில் தரவு (data) மையத்திலிருந்து வெளிவரும் சூடான நீரின் குழாய் (tube) போன்றது கிடைக்கிறது. அச்சூடான நீர் வீடுகளை வெப்பமாக்குவதில் மட்டுமன்றி, கைத்தொழில் செயல்முறைகளிலும் பயன்படுத்தப்படலாம்" என அவர் கூறினார்.

உலகமெங்கும் கைத்தொழில் செயல்முறைகளிலிருந்து பிரமாண்டமான அளவு ஆற்றல் வளிமண்டலத்தில் காணாமல் போகிறது. ஐரோப்பாவில் (Europe) ஓராண்டில் வீணாகும் வெப்பம் Paris நகரம் முழுவதற்கும் 48 ஆண்டுகளுக்கு மின்சாரம் அளிக்கக்கூடியது என Danfoss கணித்துள்ளதாக Strand கூறினார்; உலக ஆற்றலின் சுமார் மூன்றில் இரண்டு பங்கு கூடுதல் வெப்பமாகவே வெளியேறுகிறது.

அமெரிக்காவில்தான் (America) மிக அதிக தரவு (data) மையங்கள் உள்ளன - தற்போது சுமார் 4,000; அவை நாட்டின் மின்சாரத்தில் 5 சதவீதத்தை உறிஞ்சுகின்றன. ஆனால் வெப்பத்தைக் கொண்டுசெல்ல இடமில்லாததால் அமெரிக்கா (America) மிகக் குறைவான வெப்பத்தையே மீட்கிறது.

"தரவு (data) மையங்களை நிலம் மலிவான இடத்தில் அல்ல, அவற்றின் வெப்பம் பயன்படக்கூடிய இடத்தில் கட்டவேண்டும்" என Oxford பல்கலைக்கழகத்தின் எரிசக்தி, காலநிலைக் கொள்கைப் பேராசிரியர் Jan Rosenow கூறினார்.

கழிவு வெப்பத்தைப் பிடிப்பதில் Scandinavia முன்னணியில் உள்ளது என Rosenow கூறினார். "டென்மார்க்கின் (Denmark) Odense நகரிலுள்ள Meta தரவு (data) மையம் ஆண்டொன்றுக்கு சுமார் 100 GWh வெப்பத்தை மீட்கிறது - 6,900 வீடுகளுக்குப் போதுமானது. சுவீடனின் Stockholm நகரம் 2014 முதலே தரவு (data) மைய வெப்பத்தைத் தனது வலையமைப்பில் (network) சேர்த்துவருகிறது" என்றார்.

Danfoss இல், supermarket குளிர்சாதன அமைப்புகள், தொழிற்சாலைகள், கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு நிலையங்கள் உட்பட கழிவு வெப்பத்தின் ஏனைய சாத்தியமான மூலங்களும் காட்சிப்படுத்தப்பட்டு வருகின்றன.

அதன் பொறியியலாளர்கள் அண்மையில் Sonderborg வைத்தியசாலையிலுள்ள கார்பன் அதிகம் உமிழும் இரண்டு gas boilers ஐ நீக்கி, MRI scanners போன்ற வைத்திய உபகரணங்களிலிருந்தும், அறுவை சிகிச்சை (surgery) அறைகள், வார்டுகள், நடைபாதைகளின் வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளிலிருந்தும் கழிவு வெப்பத்தைப் பிடிக்கும் heat pump அமைப்பை நிறுவினர்.

இவ்வெப்பம் முன்னர் cooling towers வழியே வெளியே தள்ளப்பட்டது. இப்போது வைத்தியசாலை வருடத்தில் ஒன்பது மாதங்கள் எரிசக்தியில் சுயசார்பு பெற்று, மாநகர வெப்ப வலையமைப்பிற்கு (network) வெப்பத்தைத் திருப்பிச் செலுத்தி, வெப்பமூட்டும் கட்டணத்தில் பெரும் (Peru) தொகையைச் சேமிக்கிறது.

"இதனை நடைமுறைப்படுத்துவதற்கு மிக நல்ல வணிக அடிப்படை இருந்தது. திட்டம் இரண்டு வருடங்களுக்குள் தனது செலவை மீட்டுவிடும்; நோயாளர் பராமரிப்பு, scanners போன்ற புதிய உபகரணங்களில் அதிகம் செலவிட முடியும்" என Sonderborg வைத்தியசாலையின் தொழில்நுட்பச் (technology) சேவைகள் தலைவர் Lasse Bo Madsen கூறினார்.

இத்தொழில்நுட்பம் எரிசக்தியைச் சேமிக்கவும் கார்பன் வெளியேற்றத்தைக் குறைக்கவும் பாரிய வாய்ப்பு என Kristin Strand கூறினார். "கழிவு வெப்பத்தில் பயன்படுத்தப்படாத பிரமாண்ட ஆற்றல் மூலம் உள்ளது. அதைப் பயன்படுத்துவது நிலையாய் எரிபொருள் சார்பைக் குறைப்பதுடன் வணிக ரீதியாகவும் பொருளுடையது" என்றார்.

AI பரவல் வேகமெடுத்து ஒவ்வொரு சிறு நகருக்கும் தேவையான மின்சாரத்தைக் கோரும் புதிய தரவு (data) மையங்கள் இயக்கத்திற்கு வரும்போது, இப்புதிய கழிவு வெப்பத் தொழில்நுட்பத்தின் (technology) விரிவாக்கத்தன்மை தற்போதைய உச்சகட்ட தேவையைத் தணிக்க உதவக்கூடும் என Danfoss நம்புகிறது.