Réutilisation de la chaleur des centres de données : comment tirer le meilleur parti de la chaleur excédentaire

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Les centres de données – et les flottes de serveurs chauds, toujours actifs et gourmands en énergie – produisent beaucoup de chaleur. Les administrateurs s'efforcent constamment de garantir que les équipements ne surchauffent pas ou ne tombent pas en panne en raison de niveaux de chaleur et d'humidité non optimaux, mais certains centres de données réutilisent leur chaleur au lieu de la dissiper.

La chaleur des centres de données peut contribuer au changement climatique, mais les centres de données peuvent réduire la chaleur ou la réutiliser de manière intelligente et non nocive. De nombreuses organisations réutilisent la chaleur générée par leurs centres de données pour chauffer d'autres installations, des maisons dans les communautés environnantes et même des fermes piscicoles.

Une part importante de l’énergie utilisée par les centres de données est destinée au maintien des températures. Alors que les centres de données subissent des pressions de la part de gouvernements et d’organisations, comme l’Agence internationale de l’énergie, pour se décarboner et réduire leur consommation d’énergie afin de protéger la planète, la réutilisation de la chaleur des centres de données pourrait être une partie de la réponse.

D'un point de vue environnemental, la réutilisation de la chaleur perdue, par exemple en la réacheminant vers le chauffage des bâtiments voisins, peut contribuer à réduire la consommation d'énergie provenant d'autres sources, comme un système de chauffage urbain à proximité qui utilise une chaudière à gaz. D'un point de vue économique, le recyclage de la chaleur peut conduire à une efficacité énergétique supérieure, ce qui peut générer d'importantes économies à long terme, en particulier face à la hausse des coûts énergétiques.

En outre, les gouvernements, comme ceux de la France et du Danemark, peuvent exiger que les nouveaux centres de données mènent des études de faisabilité sur l'utilisation de la chaleur excédentaire au profit des communautés locales afin d'obtenir des permis de construire. Il est important que les organisations anticipent ces exigences le plus tôt possible, car elles peuvent également s'accompagner d'incitations fiscales et permettre d'éviter des pénalités, des amendes et du temps passé à naviguer dans les formalités administratives.

Au lieu de renvoyer l’air chaud dans l’atmosphère ou d’utiliser de l’énergie pour le refroidir, de nombreux centres de données explorent des moyens créatifs de réutiliser la chaleur, notamment :

Explorons quelques cas d'utilisation pratiques montrant comment certaines organisations disposant de centres de données réutilisent la chaleur.

Meta a construit un centre de données à Odense, au Danemark, conçu dans un souci de récupération de chaleur et d'énergie 100 % renouvelable. L'objectif de cette installation est de récupérer et de donner 100 000 mégawattheures d'énergie par an à partir de ses serveurs. La chaleur est redirigée pour chauffer un hôpital local et d'autres bâtiments de la communauté environnante via un système de chauffage urbain qui capte la chaleur de l'air et la dirige vers des serpentins en cuivre pour chauffer l'eau. Il envoie ensuite l’eau chaude aux maisons et aux bâtiments qui utilisent des radiateurs pour se chauffer.

Apple envisage d'agrandir son centre de données à Viborg, au Danemark, pour rediriger la chaleur vers l'eau chaude envoyée à la centrale électrique locale et à son système de chauffage urbain. Cette installation est alimentée par des éoliennes et tout le surplus d’énergie est réinjecté dans le réseau danois. L’expansion impliquerait la construction de nouvelles infrastructures pour capter encore plus d’énergie thermique excédentaire pour la ville.

Le centre de données d'Amazon à Tallaght, à Dublin, extrait la chaleur des serveurs vers une unité de traitement de l'air qui recycle la chaleur pour chauffer l'eau. L'eau est acheminée vers un centre énergétique situé à l'extérieur de l'entrepôt, où des pompes à chaleur la condensent à des températures encore plus élevées. L'installation permet d'économiser environ 1 400 tonnes d'émissions de dioxyde de carbone chaque année et chauffe plus de 505 000 pieds carrés de bâtiments publics locaux, 32 000 pieds carrés de bâtiments commerciaux et 135 appartements.

EcoDataCenter a détaillé des plans pour agrandir ses installations de Falun, en Suède, afin d'utiliser la chaleur excédentaire dans la production de granulés de bois. Ce centre de données dispose de canalisations souterraines qui transportent l'eau chaude vers une centrale de production combinée de chaleur et d'électricité située à côté, qui produit également des granulés de bois. Pour éliminer l'humidité des granulés de bois, l'usine dépose de la sciure de bois sur des tapis de 20 pieds de large et souffle de l'air chaud dessus. Au lieu des chaudières à gaz propane, les installations d'EcoDataCenter pourraient fournir 10 mégawatts de chaleur résiduelle pour faciliter ce processus de séchage.

Le blockheating est une technologie de construction qui permet aux centres de données de réutiliser la chaleur perdue pour chauffer les serres. Dans une serre, un centre de données de 200 kilowatts peut potentiellement chauffer 1 hectare, ou 2,47 acres, ce qui pourrait permettre de cultiver plus de 88 000 livres de tomates par mois sans aucune énergie supplémentaire. La technologie utilise un radiateur spécial qui refroidit l'eau pour maintenir la température du centre de données. Lorsque l’eau est réchauffée, elle s’écoule vers une serre via un système de tuyaux connectés.