Перше в історії пряме вимірювання показало, що дата-центри перетворюються на потужні «теплові бомби» для міст. Один великий дата-центр виділяє стільки тепла, скільки 40 000 домогосподарств, підвищуючи температуру повітря в сусідніх кварталах на кілька градусів.
Дослідники з Університету штату Арізона (ASU) вперше безпосередньо виміряли температуру повітря з навітряного та підвітряного боку дата-центрів і зафіксували реальний вплив скидного тепла на навколишні райони, повідомляє ASU News. Результати опубліковані в Journal of Engineering for Sustainable Buildings and Cities.
Що відомо коротко
- Температура повітря за вітром від дата-центрів у середньому на 1,3–1,6°F (0,7–0,9°C) вища, ніж перед ними
- Максимальне зафіксоване підвищення — 4°F (2,2°C) над фоновою температурою
- Тепловий вплив відчутний на відстані до третини милі (500 метрів, ~5 міських кварталів)
- Один дата-центр виділяє стільки тепла, скільки 40 000 домогосподарств
- Потужність дата-центрів у США має подвоїтися до 2030 року
Що це за явище
Дата-центри — це величезні споруди, наповнені тисячами серверів, які обробляють дані для хмарних сервісів, штучного інтелекту, соцмереж і стрімінгових платформ. Кожен сервер генерує тепло, і це тепло потрібно відводити. Більшість великих дата-центрів використовують системи повітряного охолодження: масиви конденсаторів викидають повітря, нагріте на 8–14°C вище температури навколишнього середовища.
Це створює потужні теплові плюми — потоки гарячого повітря, що переносяться вітром на навколишні квартали. По суті, дата-центри стають новим джерелом ефекту міського теплового острова — явища, при якому міста значно тепліші за навколишню сільську місцевість.
Деталі відкриття
Команда під керівництвом Девіда Сейлора, директора Школи географічних наук та урбаністичного планування ASU, встановила високоточні та швидкодіючі температурні датчики на автомобілі, які курсували навколо чотирьох дата-центрів у районі Фінікса з 18 червня по 25 жовтня 2025 року.
Використання кількох автомобілів одночасно дозволило паралельно вимірювати температуру з навітряного та підвітряного боку об’єктів. Досліджені центри варіювалися від 36-мегаватного одного будинку в Месі до 169-мегаватного кампусу колокації в Чендлері.
«Вони є настільки концентрованим джерелом споживання електроенергії і, відповідно, теплових викидів, що ми стурбувалися впливом, який вони можуть мати локально і на підвітряні квартали», — зазначає Сейлор.
Результати виявилися тривожними: температура з підвітряного боку дата-центрів у середньому була на 0,7–0,9°C вищою, а максимальне зафіксоване підвищення сягнуло 2,2°C. Ефект був помітний на відстані до п’яти міських кварталів.
Що показали нові спостереження
Ці цифри можуть здатися невеликими, але в контексті міського тепла вони критичні. Як пояснює Сейлор: «Навіть якщо дата-центри додають лише 1–2 градуси до теплового острова, це все одно може мати дуже значний вплив на наше життя».
Підвищення температури на 1°C достатнє, щоб збільшити використання кондиціонерів у цілих кварталах. Кондиціонери, в свою чергу, викидають ще більше тепла назовні — створюючи порочне коло нагрівання. У містах, де екстремальна спека вже становить серйозну загрозу здоров’ю, додаткові градуси можуть бути смертельно небезпечними.
Масштаб проблеми лише зростатиме. Потужність дата-центрів у США має подвоїтися до 2030 року, переважно через вибухове зростання потреб штучного інтелекту. Сотні нових центрів уже запропоновані або будуються по всій країні.
Чому це важливо для науки
Це дослідження є першим, що пропонує прямі польові вимірювання теплового впливу дата-центрів на навколишнє середовище. Раніше цей ефект оцінювався лише теоретично або за допомогою моделювання.
Дослідники наголошують, що їхня мета — не зупинити будівництво дата-центрів, а знайти рішення для зменшення їхнього теплового сліду.
«Дата-центри є невід’ємною частиною нашого суспільства і ставатимуть ще більш необхідними в майбутньому», — підкреслює Сейлор.
Серед запропонованих рішень — модифікація конструкції об’єктів та систем охолодження на основі мікрокліматичного моделювання, створення зелених зон та парків як буферів від теплового забруднення, а також вимоги до розміщення та ліцензування дата-центрів на рівні міст.
Зростання попиту на обчислювальні потужності робить цю проблему актуальною для міст по всьому світу — від Фінікса до Амстердама і Сінгапуру. Знання того, як тепло впливає на здоров’я людей, є критичним для планування міст майбутнього.
Цікаві факти
- Один великий дата-центр виділяє стільки тепла, скільки 40 000 домогосподарств, але займає площу лише кількох міських кварталів, створюючи надзвичайну концентрацію теплових викидів, за даними ASU.
- Глобальне споживання електроенергії дата-центрами у 2024 році становило приблизно 460 ТВт·год — більше, ніж споживає вся Франція, і цей показник може подвоїтися до 2030 року, за оцінками Міжнародного енергетичного агентства.
- Системи охолодження дата-центрів викидають повітря, нагріте на 8–14°C вище температури навколишнього середовища, створюючи теплові плюми, порівнянні з промисловими викидами, повідомляє дослідження в ASME.
- У Фініксі, де проводилося дослідження, від спеки у 2024 році загинули понад 300 людей — це найвищий показник серед усіх американських міст. Додаткові градуси від дата-центрів можуть погіршити цю статистику, за даними департаменту охорони здоров’я округу Марікопа.
FAQ
Чому дата-центри виділяють так багато тепла? Сервери перетворюють майже всю споживану електроенергію на тепло. Великий дата-центр потужністю 100+ мегават споживає стільки ж електрики, як невелике місто, і майже вся ця енергія врешті-решт перетворюється на тепло, яке потрібно відвести.
Чи існують дата-центри без теплового забруднення? Деякі компанії переходять на водяне охолодження або використовують скидне тепло для обігріву будинків і теплиць. Але більшість великих дата-центрів, особливо «гіперскейлери», досі використовують повітряне охолодження, яке є головним джерелом теплового забруднення.
Як це стосується звичайних людей? Якщо ви живете поблизу дата-центру, температура повітря у вашому районі може бути на 1–2°C вищою, ніж у сусідніх кварталах. Це збільшує рахунки за електрику, погіршує якість сну та підвищує ризики для здоров’я під час спеки.
WOW-факт. Один запит до чат-бота зі штучним інтелектом споживає приблизно в 10 разів більше електроенергії, ніж звичайний пошуковий запит у Google. Якщо кожен із 5 мільярдів інтернет-користувачів планети зробить хоча б один ШІ-запит на день, щоденне додаткове тепловиділення дата-центрів буде еквівалентне безперервній роботі мільйонів побутових обігрівачів, — і все це тепло буде викидатися в повітря міст, де живуть люди.
#Датацентри #нагрівають #навколишні #квартали #на #градуси #вперше #довели #вчені
Source link
