जैसे -जैसे दुनिया की डिजिटल भूख बढ़ती है, वैसे -वैसे इसका ऊर्जा बिल भी बढ़ता है। डेटा सेंटर-स्ट्रीमिंग, ई-कॉमर्स, आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस और क्लाउड सर्विसेज की रीढ़- पहले से ही वैश्विक बिजली का लगभग 1-1.13% का उपभोग करते हैं और आने वाले वर्षों में कहीं अधिक उपयोग करने का अनुमान है। इस शक्ति का लगभग 40% विशाल सर्वर फार्मों को ठंडा करने में जाता है, जिससे ऊर्जा-कुशल विकल्प महत्वपूर्ण हो जाते हैं।
इंडियन इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (IIT) बॉम्बे के एक नए अध्ययन, प्रोफेसर गुरुबालन अन्नादुरई, डॉ। कशिश कुमार और मोइन अली सैयद के नेतृत्व में, एक पूर्व आईआईटी बॉम्बे छात्र ने एक आशाजनक समाधान का अनावरण किया है: डीप सीवाटर कूलिंग (डीएसडब्ल्यूसी)। शोध में गहरी महासागर परतों से ठंडी ऊर्जा-गहन डेटा केंद्रों तक ठंडे पानी का उपयोग करने की व्यवहार्यता का आकलन करने के लिए एक व्यवस्थित ढांचा का प्रस्ताव है-एक ऐसी विधि जो ऊर्जा की खपत में 79% तक कटौती कर सकती है और केवल आठ महीनों में पेबैक प्राप्त कर सकती है।
अध्ययन के प्रमुख लेखक डॉ। कुमार बताते हैं, “गहरे समुद्री जल शीतलन प्रणालियों में, गहरी महासागर की परतों से ठंडा पानी लंबी पाइपलाइनों के माध्यम से भूमि-आधारित सुविधाओं के लिए ले जाया जाता है।” उन्होंने कहा, “हमारा फ्रेमवर्क संसाधन की जरूरतों और पेबैक अवधि की व्यवस्थित गणना को सक्षम बनाता है, जिससे व्यवसायों को निवेश करने से पहले व्यवहार्यता का मूल्यांकन करने में मदद मिलती है,” उन्होंने कहा।
सिस्टम कैसे काम करता है
एक प्रोटोटाइप स्थान के रूप में अंडमान और निकोबार द्वीप समूह में बहन द्वीपों का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने ठंडा करने के लिए गहरे, ठंडे पानी के आदर्श का पता लगाने के लिए ओशनोग्राफिक डेटा का विश्लेषण किया। उन्होंने 2,770 मीटर की गहराई की पहचान की, जहां समुद्री जल 18 ° C साल भर का स्थिर तापमान बनाए रखता है, जो लगातार प्रदर्शन के लिए आदर्श है।
लगभग 2.78 किमी की एक पाइपलाइन पानी को जमीन पर ले जाती है। दक्षता का अनुकूलन करने के लिए, टीम ने अपनी ताकत, स्थायित्व और लवणता, उच्च दबाव और बायोफ्लिंग जैसी समुद्री स्थितियों के प्रतिरोध के लिए उच्च घनत्व वाले पॉलीथीन (एचडीपीई) पाइपों की सिफारिश की।
अध्ययन ने एक खंडित इन्सुलेशन रणनीति भी विकसित की, जो आसपास के तापमान के आधार पर विभिन्न पाइपलाइन वर्गों के लिए इन्सुलेशन की मोटाई को दर्शाता है, गर्मी लाभ को रोकता है और लागत को कम करता है।
दक्षता, बचत और स्थिरता
एक काल्पनिक 100 मेगावाट डेटा सेंटर पर प्रणाली का परीक्षण, अध्ययन में पाया गया कि DSWC पारंपरिक वायु-आधारित चिलर्स की तुलना में वार्षिक ऊर्जा उपयोग को 79% तक कम कर सकता है। विधि भी एक ही मार्जिन से कार्बन उत्सर्जन में कटौती करेगी, जिससे यह पर्यावरण के अनुकूल विकल्प बन जाएगा।
औसत बिजली लागत $ 0.0851 प्रति kWh और 24 × 7 ऑपरेशन मानते हुए, अनुमानित पेबैक अवधि सिर्फ आठ महीने की होती है, यहां तक कि जब पाइपलाइनों, हीट एक्सचेंजर्स और एयर डक्टिंग जैसे रखरखाव और पूंजी निवेश के लिए लेखांकन।
हालांकि, शोधकर्ताओं ने सावधानी बरतें कि डीएसडब्ल्यूसी तटीय क्षेत्रों में सबसे अच्छा काम करता है, विशेष रूप से गहरे, ठंडे समुद्री जल तक आसान पहुंच के साथ द्वीप। उपयुक्त महासागर की गहराई से दूर अंतर्देशीय स्थानों या साइटों के लिए, स्थापना लागत में काफी वृद्धि हो सकती है।
डेटा केंद्रों से परे
जबकि अध्ययन डेटा केंद्रों पर केंद्रित है, इसकी कार्यप्रणाली को क्षेत्रों में लागू किया जा सकता है। “संभावित लाभार्थियों में अस्पताल के परिसरों, औद्योगिक प्रसंस्करण इकाइयां, विलवणीकरण संयंत्र और उष्णकटिबंधीय तटीय शहरों में आवासीय या वाणिज्यिक भवन शामिल हैं,” डॉ। कुमार ने कहा।
शोधकर्ता वैश्विक स्तर पर प्रौद्योगिकी को स्केल करने के लिए अंतर्राष्ट्रीय सहयोग और नीति सहायता के महत्व को भी उजागर करते हैं। द्वीप राष्ट्र और विकासशील देश, वे तर्क देते हैं, कम ऊर्जा निर्भरता और हरियाली बुनियादी ढांचे से सबसे अधिक लाभान्वित होने के लिए खड़े हैं।
गहरे महासागर के स्वाभाविक रूप से ठंडे जलाशयों में टैप करके, आईआईटी बॉम्बे का अनुसंधान ढांचा दुनिया की तेजी से विस्तारित डिजिटल अर्थव्यवस्था का समर्थन करते हुए उत्सर्जन में कटौती करते हुए, एक पैमाने पर टिकाऊ शीतलन के लिए एक रोडमैप प्रदान करता है।
शोधकर्ताओं ने कहा कि विकासशील देशों को भारत जैसे अपार तटीय क्षेत्रों वाले विशेष रूप से द्वीप देशों और देशों को बहुत फायदा हो सकता है। लेकिन सफलता सहयोग, प्रौद्योगिकी हस्तांतरण और ग्रीन फाइनेंसिंग पर निर्भर करेगी।
