11 Minute
În largul coastei Shanghai-ului, o capsulă galbenă strălucește pe ponton, pregătindu-se pentru un test care ar putea schimba felul în care gândim centrele de date. O companie chineză de tehnologie marină intenționează să scufunde un modul de servere în apele oceanului în octombrie 2025, promițând reduceri dramatice ale energiei necesare pentru răcire — dar deschizând în același timp dezbateri tehnice și ecologice importante.
De ce să pui servere sub apă?
Centrele de date tradiționale consumă cantități enorme de energie pentru sistemele de climatizare și răcire evaporativă. Ideea unui centru subacvatic se bazează pe un avantaj simplu şi natural: oceanul este rece. Highlander, compania maritimă din spatele proiectului de lângă Shanghai, susține că curenții și temperatura apei pot menține serverele la temperaturi optime fără necesitatea chillere-lor energetice folosite pe uscat. "Operațiunile subacvatice au avantaje inerente", spune Yang Ye, vicepreședintele Highlander.
Firma afirmă că sistemul ar putea reduce energia folosită pentru răcire cu aproximativ 90% — o cifră care, dacă se confirmă la scară, ar avea implicații majore pentru emisiile de carbon ale infrastructurii digitale. Capsula va deservi clienți precum China Telecom și o firmă de calcul AI de stat, parte dintr-un efort guvernamental mai amplu de a micșora amprenta de carbon a infrastructurii IT.
Proiectare la adâncime: construcție, protecție și alimentare
Construirea unui centru de date care trăiește sub valuri reprezintă o provocare de inginerie cu totul diferită față de ridicarea unui centru onshore. Highlander a asamblat podul pe un chei lângă Shanghai în module separate, înainte de a sigila întregul ansamblu într-o capsulă de oțel. Pentru a combate coroziunea cauzată de apa sărată, carcasele primește un strat protector care include fulgi de sticlă și alte materiale rezistente la eroziune. Activitățile de mentenanță sunt facilitate de un segment al construcției care rămâne parțial deasupra apei, legat printr-un „ascensor” cu modulul scufundat.
Pe partea energetică, Highlander spune că instalația va prelua aproape toată electricitatea din parcuri eoliene offshore din apropiere. Compania estimează că peste 95% din energie va proveni din surse regenerabile, iar proiecte anterioare susținute de stat — inclusiv un test din 2022 în largul provinciei Hainan — au beneficiat de subvenții menite să accelereze dezvoltarea tehnologiei. Subvențiile, precum cele de 40 de milioane de yuani acordate pentru testul de la Hainan, arată cum finanțarea publică poate transforma prototipurile în oferte comerciale.
Detalii tehnice: carcasă, cabluri și protecție anticorozivă
Materialele folosite nu sunt doar un detaliu estetic. În medii marine, soluțiile tehnice trebuie să ia în calcul presiunea, salinitatea, abraziunea și accesul pentru reparații. Highlander a folosit o combinație de oțel specializat și straturi de protecție cu fulgi de sticlă pentru a limita penetrarea ionilor de sare și coroziunea galvanică. Sigilarea modulelor și utilizarea unor joncțiuni izolate pentru cabluri sunt esențiale pentru a preveni infiltrările de apă. De asemenea, designul include sisteme redundante de etanșare și senzori pentru detectarea prematură a fisurilor.
Legătura dintre modulul subacvatic și țărm impune trasee submarine de fibră optică și conductoare de putere, adesea îngropate sau atașate de cabluri de telecomunicații și alimentare deja existente. Aceste conexiuni trebuie proiectate pentru flexibilitate mecanică, protecție la ancore și rezistență la fenomene naturale locale — curenți puternici, alunecări de nisip sau influența vieții marine care tinde să colonizeze structurile.
Alimentare regenerabilă: ce înseamnă 95% din energie din surse verzi?
Afirmația Highlander că instalarea va folosi mai mult de 95% energie regenerabilă sugerează o integrare strânsă cu parcurile eoliene offshore. Practic, serverele sunt alimentate în mare parte de turbinele din apropiere, iar excesul de energie ar putea fi stocat în baterii sau redirecționat către rețea. Totuși, această proporție depinde de disponibilitatea vântului, de fiabilitatea interconectărilor și de sisteme de stocare. În perioadele cu producție scăzută a parcului eolian, centrul ar putea recurge la rețeaua terestră sau la soluții hibride pentru continuitatea alimentării.
De la test de laborator la întrebări comerciale
Ideea nu este complet nouă. Microsoft a testat un concept similar în largul Scoției în 2018, scufundând un modul de date pentru a evalua supraviețuirea și răcirea. Experimentul a fost recuperat în 2020, iar compania a descris testul ca un succes tehnic, dar a renunțat la o implementare comercială la scară largă. Aceasta arată că tehnologia funcționează la nivel de prototip, dar trecerea la operațiuni de ordinul megawaților introduce provocări noi și costuri semnificative.
La scară mică, problemele sunt de natură de testare și validare: funcționarea serverelor la temperaturi constante, etanșeitatea, manipularea alimentării și posibilitatea reparației. La scară mare apar constrângeri privind disiparea termică cumulată, impactul local asupra ecosistemului, cerințele de conectivitate și riscurile de securitate fizică și cibernetică unice mediului marin.
Beneficii clare, riscuri reale și o dezbatere în curs
Susținătorii proiectelor subacvatice evidențiază câteva avantaje importante:
- Reducerea semnificativă a energiei pentru răcire și, implicit, a emisiilor de CO2, dacă procentul de 90% se confirmă la scară.
- Proximitatea față de clienții costieri și a cablurilor submarine, ceea ce poate micșora latența și distanțele de transmisie.
- Integrarea facilă cu sursele offshore de energie regenerabilă, creând „punți” între producția eoliană și consumul intens al centrelor de date.
Pe de altă parte, cercetătorii independenți și criticii recomandă prudență. Traseele de fibră optică și liniile de alimentare de mare capacitate între fundul mării și țărm sunt complexe și costisitoare. Echipe de la Universitatea din Florida și cercetători din Japonia au găsit că mediul acvatic poate facilita anumite tipuri de atacuri bazate pe sunet sau vibrații, deschizând noi vectori de amenințare pentru serverele subacvatice.
Un aspect mai puțin dezbătut public este problema termică: cum se disipă caldura produsă la scară mare și ce efecte are aceasta asupra mediului marin? Ecologistul marin Andrew Want, de la Universitatea din Hull, avertizează că și creșterile moderate de temperatură locală pot altera comportamentul speciilor, atrăgând unele organisme și alungând altele. Highlander menționează o evaluare independentă a testului din 2020 la Zhuhai care a concluzionat că apele în jur au rămas în limite acceptabile de temperatură. Totuși, Shaolei Ren de la University of California, Riverside, subliniază că efectele termice cresc odată cu puterea instalată: "Pentru centre subacvatice de ordinul megawaților, problema poluării termice trebuie studiată în detaliu."
Highlander recunoaște că procesul de construcție a fost mai dificil decât s-a prevăzut inițial. Inginerul Zhou Jun admite că asamblarea pe uscat, etanșarea și protecția anticorozivă pe termen lung au impus mai multă muncă decât se anticipase. În plus, proiectul se bazează pe subvenții importante, exemplu evident fiind sprijinul guvernamental pentru prototipuri, subliniind rolul finanțării publice în tranziția către oferte comerciale viabile.
Unde se înscriu centrele subacvatice în ecosistemul infrastructurilor digitale?
Experții estimează că aceste facilități sunt mai degrabă complementare decât un înlocuitor al centrelor de date terestre. Ele pot acoperi nișe specifice: clustere AI costiere cu nevoi mari de răcire, clienți sensibili la latență sau centre legate direct de parcuri eoliene offshore. Centrele onshore rămân, în paralel, locul principal pentru încărcături masive și operațiuni pe termen lung.
Imaginează-ți o viitor în care o parte din antrenamentele modelelor AI rulează în larg, răcite natural de curenți și alimentate de turbine eoliene. Viziunea e atrăgătoare: costuri reduse pentru răcire, integrare cu energie curată și apropiere de utilizatorii finali de la coastă. Dar pentru a mări această viziune în siguranță și sustenabilitate sunt necesare mai multe cercetări, monitorizare ecologică robustă și inginerii precise.
Soluții și bune practici pentru implementare responsabilă
Pentru ca centrele subacvatice să devină viabile pe termen lung, sunt necesare câteva măsuri complementare:
- Monitorizare ambientală continuă: senzori de temperatură, curenți, oxigen dizolvat și studii periodice ale biodiversității.
- Modele termodinamice avansate pentru a estima plaja de dispersie a căldurii la diverse niveluri de putere și condiții oceanice.
- Proiectare modulară și acces ușor pentru intervenții, reducând astfel necesitatea unor operațiuni de recuperare scumpe.
- Studii de impact social și economic, inclusiv consultări cu comunitățile de pescari, operatorii de cabluri și autoritățile maritime.
- Standarde de securitate care iau în calcul amenințările acustice și vibraționale specifice mediului subacvatic.
Aspecte economice și reglementare
Costul inițial pentru dezvoltarea, scufundarea și interconectarea unui centru subacvatic poate fi mai mare decât pentru un centru tradițional, dar economiile operaționale din consumul redus pentru răcire pot compensa investiția pe termen mediu spre lung. Totuși, investitorii trebuie să evalueze riscurile legate de asigurare, responsabilitate ambientală și îndeplinirea reglementărilor maritime internaționale. Apele teritoriale, zonele economice exclusive și reglementările naționale privind infrastructura subacvatică influențează amplasarea și operarea acestor instalații.
Provocări de securitate: ce înseamnă conectarea sub apă?
Pe lângă aspectele fizice și ecologice, securitatea datelor și a componentelor fizice capătă nuanțe noi în mediul subacvatic. Anumite tipuri de atacuri care folosesc sunete sau vibrații pentru a perturba echipamentele sau pentru a intercepta semnale pot deveni relevante. O echipă de la Universitatea din Florida și cercetători din Japonia au documentat posibile vectori de atac prin intermediul mediului acvatic care nu apar în centrele terestre.
Protecția împotriva unor astfel de amenințări necesită soluții hibride: izolații mecanice, monitorizare acustică, criptare robustă a datelor în tranzit și în repaus, precum și protocoale rapide de izolare a modulelor afectate. De asemenea, interoperabilitatea cu rețeaua terestră trebuie gestionată astfel încât orice incident la fundul mării să poată fi izolat fără a afecta clienții terțiari.
Ce urmează: cercetare, testare și adaptare
Proiecte precum capsula de lângă Shanghai sunt esențiale pentru a răspunde la întrebări practice: cât de eficiente sunt în lumea reală, ce costuri implică scalarea la megawați, cum reacționează ecosistemele locale și ce noi reglementări sunt necesare. Testele din Hainan și Zhuhai, precum și experimentul Microsoft din Marea Nordului, oferă date preliminare importante, dar nu sunt suficiente pentru a trage concluzii definitive despre fezabilitatea la scară industrială.
Este probabil ca viitorul să arate o combinație de centre terestre și subacvatice, fiecare cu roluri bine definite: centrele subacvatice pentru sarcini care profită cel mai mult de răcirea naturală și de proximitatea față de rețelele submarine, iar centrele onshore pentru operațiuni la scară foarte mare și pentru gestionarea majorității fluxurilor de date globale.
Pe măsură ce proiectele experimentează în largul coastelor, întrebările rămân deschise: cât de repede pot fi reduse costurile? Ce standarde internaționale trebuie adaptate? Și, cel mai important, cum putem echilibra inovația tehnologică cu protejarea mediului marin? Răspunsurile vor veni prin probe de teren, colaborare științifică și reglementări bine gândite — iar capsula galbenă din Shanghai va fi una dintre verigile care testeză limitele acestei idei îndrăznețe.
Sursa: sciencealert
Lasă un Comentariu