データセンターは電気多消費の施設で、24時間365日稼働し、大量の排熱を出す。2022年の世界のデータセンターの電気消費量の推定値は240～340TWhで、世界の最終電気需要の約1～1.3%を占めた。その消費量は毎20～40%のペースで増加している[1]。
データセンターから出る排熱の温度は通常、約30度～35度である。ヒートポンプでこの温度の水を70度または 80度まで上げて、暖房用に利用することができる。それを利用した地域暖房の事例は世界に数多くあるであろう。たとえばアイルランドのダブリンにあるアマゾンのTallaghtデータセンターでサーバーから発生する熱は、まず空調ユニットに送られ、温水としてリサイクルされる。その後、温水は外部のエネルギーセンターに送られ、ヒートポンプを使用して更に温度が上げられ45000㎡を超える地元の公共施設、3000㎡の商業ビル、そして133戸のアパートの暖房用として利用される[2]。
ロンドンでは複数のデータセンターからの排熱をヒートネットワークを通して、新たに建設される住宅1万戸と25万平方メートルの商業スペースに供給するプロジェクトが計画されており、そのネットワークの建設に政府が3600万ポンド(約72億円)の支援をすることが決定している[3]。英国では各地にヒートネットワークの計画があるが、データセンターからの排熱は主要な熱源の一つである。気候変動委員会はヒートネットワークによる熱の供給が現在のせいぜい2％から2050年には18%となると予測している。
データセンターの排熱は地域冷房にも使えるが、その事例は少ないようである。むしろデータセンター内のIT機器を冷却する目的に利用する冷水を生成するために利用されることが多いと思われる。たとえば、ドイツのLeibniz計算センターにCooLMUC-2[4]と呼ばれる高温直接液体冷却（HT-DLC）を使った高エネルギー効率スーパーコンピューティングシステムがある。同システムは回収した排熱で吸着冷凍プロセスを駆動している。排熱を利用した冷却の供給には 排熱を利用して、冷媒が臭化リチウムなどの溶液に吸収され、その後蒸発して冷却を生み出すAbsorption Cooling System (ABC)と排熱を利用して、水蒸気やアンモニアをシリカゲル等の個体表面に吸着・脱着させ、冷却水を生成するAdsorption Cooling System (ADC) の2つがある。
データセンターの排熱は産業や農業に利用されている。たとえば、フランスのパリを拠点としているData4というデータセンターは大学と共同研究しバイオマス燃料をデータセンターの排熱を利用して生成する技術を作り出している。排熱を活用し、回収したCO2を使って自然の光合成メカニズムを模倣することで藻類を成長させる計画だ。この藻類をバイオマスとして活かし、他の産業向けのバイオ製品の製造に利用する予定である[5]。
ノルウェーではデータセンター運営会社Green Mountainがロブスター養殖業者と協力し、排熱を利用して陸上養殖を行おうとしている。Green Mountain のIT機器を冷却した後の海水の温度とロブスターを育てる海水の温度が一致しているため、温められた排水を直接養殖場に供給することができる[6]。
※この記事は、英国のロンドンリサーチインターナショナル(LRI)の許可を得て、LRI Energy &
Carbon Newsletterから転載しました。同社のコンテンツは下記関連サイトからご覧になれます。
[1] https://www.iea.org/energy-system/buildings/data-centres-and-data-transmission-networks
[2] https://datacentrereview.com/2024/06/making-the-most-of-data-centre-waste-heat/
[3] https://www.gov.uk/government/news/thousands-of-homes-to-be-kept-warm-by-waste-heat-from-computer-data-centres-in-uk-first
[4] https://research.ibm.com/publications/coolmuc-2-a-supercomputing-cluster-with-heat-recovery-for-adsorption-cooling
[5] https://www.itpro.com/infrastructure/data-centres/this-next-generation-data-center-project-is-turning-waste-heat-into-algae-based-biofuel-could-this-be-the-future-of-green-data-storage
[6] https://hatcheryfm.com/news/latest-news/land-based-lobster-farming-to-use-waste-heat-from-data-center/