Concevoir des centres de données à faible impact environnemental, une équation pas si évidente !
Dans notre monde électrifié, les systèmes essentiels comptent pour fonctionner sur les datacenters qui de leur côté doivent adopter des pratiques plus durables sur le plan environnemental.
L'infrastructure mondiale devient de plus en plus électrique, sous l’impulsion des innovations en matière de technologie et de connectivité. Dans ce monde électrifié, les systèmes essentiels comptent pour fonctionner sur les datacenters qui de leur côté doivent adopter des pratiques plus durables sur le plan environnemental.
À mesure que l'industrie datacenters se développe et que les exploitants mettent en œuvre de nouvelles approches novatrices qui favorisent l'efficacité énergétique, le fait de prendre des mesures pour réduire l'impact environnemental permet souvent de réaliser des économies. Les pressions exercées par les réglementations et les clients obligent également les exploitants de datacenters à tenir compte de l'impact environnemental global.
Alors quelles différentes options s’offrent aux exploitants pour leur permettre de fonctionner de manière plus durable ?
La maîtrise du PUE (Power Usage Effectiveness)
Le PUE (Power Usage Effectiveness) est un indicateur permettant de mesurer l’efficacité énergétique d’un datacenter. En d’autres termes, il évalue le rendement du datacenter, en effectuant un ratio de l’énergie qu’il utilise dans son ensemble, sur l’énergie utilisée uniquement par les équipements informatiques, pris isolément.
Les équipements ayant un PUE plus faible permettent aux datacenters d'utiliser moins d'énergie pour des choses telles que l'exploitation des installations et le refroidissement. Bien que les datacenters n'aient pas beaucoup de contrôle sur la demande en énergie des équipements informatiques qu'ils hébergent, leurs gestionnaires doivent s'assurer que leurs systèmes de refroidissement sont aussi efficaces que possible - le refroidissement liquide (ou Liquid Cooling) ayant, par exemple, un très bon PUE. Certains systèmes de refroidissement liquide peuvent réduire considérablement le PUE d'un centre de données en dessous de la moyenne du secteur, qui est de 1,59.
La gestion de l’eau grâce au WUE
Les gestionnaires de centres de données doivent rester attentifs à la qualité de l'eau et à son usage lorsqu'ils décident de la manière de refroidir un centre de données. Le WUE (Water Usage Effectiveness) est donc un outil essentiel de mesure de l’efficacité de l’utilisation de l’eau.
Alors que les systèmes de refroidissement liquide des datacenters nécessitent de l'eau propre et traitée pour fonctionner de manière optimale, dans les systèmes de refroidissement par eau en circuit fermé, la même eau circule dans un refroidisseur pour être refroidie et recirculée, ce qui permet de réduire la consommation globale d'eau.
De manière contre-intuitive, les datacenters refroidis par air peuvent souvent consommer plus d'eau que ceux refroidis par liquide. L'eau est utilisée dans les systèmes de climatisation par évaporation de ces installations, l'eau froide entrant dans l'installation pour refroidir l'air et l'eau chaude en sortant. Dans ces installations à refroidissement par air, le liquide de refroidissement utilisé dans la climatisation doit être très froid pour refroidir l'air aux températures nécessaires au fonctionnement des équipements. L'évaporation qui résulte du contact de l'eau chaude avec des serpentins de refroidissement très froids peut entraîner une augmentation de la consommation d'eau, car celle-ci doit être constamment remplacée dans le système. Cela peut poser des problèmes non seulement pour le datacenter, mais aussi pour la ville où il est situé, car les systèmes publics d'approvisionnement en eau sont soumis à une demande accrue.
Les refroidisseurs par évaporation présentent également d'autres inconvénients, comme leur tendance à se corroder avec le temps, ce qui entraîne une augmentation des coûts et de l'utilisation de matériaux. Comme alternative plus respectueuse de l'environnement, les datacenters peuvent utiliser le refroidissement à l'eau chaude ou le refroidissement par immersion pour limiter les pertes d'eau dans les régions du monde soumises à un stress hydrique ou dans les endroits où les réglementations font pression sur l'utilisation de l'eau ou la limitent.
L'optimisation de l’espace
L'utilisation de l'espace physique a un impact sur la durabilité et le coût des datacenters. La demande croissante de services Internet et de services cloud nécessite de gros volumes d'équipements informatiques de pointe. Mais les opérateurs de centres de données ne peuvent généralement pas agrandir les bâtiments au même rythme qu'ils doivent augmenter leur capacité. En outre, l'occupation d'un espace physique plus important n'est pas une pratique durable. La mise à niveau des systèmes de refroidissement peut contribuer à résoudre ce problème. Avec des solutions de refroidissement plus avancées, les opérateurs de centres de données peuvent augmenter la densité des équipements sans augmenter la taille des bâtiments.
Le bon choix de liquide de refroidissement
Il existe deux principaux types de fluides de refroidissement par immersion : les fluides à base d'hydrocarbures et les fluides à base de fluorocarbures. Les deux présentent des avantages et des inconvénients. Les liquides hydrocarbonés ne s'évaporent pas, ce qui signifie qu'ils ne doivent pas être remplacés et remplis très souvent. Ils ont également un faible potentiel de réchauffement global (PRG), ce qui signifie que les hydrocarbures évaporés ne restent pas très longtemps dans l'atmosphère. Cependant, les liquides hydrocarbonés sont très huileux, ce qui peut être désagréable à manipuler pour le personnel du datacenter, et le processus de raffinage n'est pas très écologique.
Les liquides fluorocarbonés, quant à eux, se comportent davantage comme de l'alcool que du pétrole : ils s'évaporent plus facilement et doivent donc être remplis plus fréquemment. Cependant, ils sont plus faciles à utiliser et moins salissants à manipuler. Les gestionnaires de datacenters doivent examiner leurs choix de liquides de refroidissement par immersion dans le contexte du reste de leurs opérations afin de déterminer la voie la plus durable sur le plan environnemental et la plus appropriée à leurs besoins de refroidissement.
L’évolution vers des sources alternatives d’énergie
Même les datacenters les mieux conçus consomment beaucoup d'énergie, mais les grands datacenters peuvent compenser leur empreinte carbone en installant des sources d’énergie renouvelable sur place, comme des panneaux solaires en toiture. Cela peut également contribuer à réduire les coûts énergétiques.
Un choix durable en entraîne souvent un autre - par exemple, l'abandon des refroidisseurs par évaporation situés sur les toits des centres de données pourrait également libérer de l'espace pour des installations solaires en toiture.