تأمین برق پشتیبان مرکزداده با سلول سوختی هیدروژنی

مایکروسافت (Microsoft) و کاترپیلار (Caterpillar) موفق شده‌اند با استفاده از برق سلول سوختی هیدروژنی (Hydrogen Fuel Cell)، یک تأسیسات مرکزداده را به‌مدت ۴۸ ساعت روشن نگه دارند. این جدیدترین آزمایش نمایشی (Demonstration Test) است که قابلیت بالقوهٔ این فناوریِ تولید انرژی را آشکار می‌کند.

آن‌ها با همکاری شرکت فناوری انرژی بالارد (Ballard Power Systems)، در یکی از تأسیسات مرکزدادهٔ مایکروسافت در آمریکا، با بهره گرفتن از سلول سوختی هیدروژنیِ بزرگ‌اندازه (Large-format)، «آزمایش شبیه‌سازی سیستم برق پشتیبان» اجرا کردند که دو روز ادامه داشت.

سلول سوختی هیدروژنی که انتشار کربن کمی دارد، به‌شکل بالقوه از گزینه‌های جایگزین ژنراتور پشتیبان دیزلی است. بااین‌حال عملی کردن این فناوری هنوز با مشکل روبه‌رو است.

آزمایش سلول سوختی مایکروسافت و کاترپیلار

آن‌ها می‌گوید نتیجهٔ این آزمایش که آن را در محیط دشوار اجرا کرده‌اند، عملکرد (Performance) این فناوری را در ارتفاع ۱٬۸۵۵ متر بالاتر از سطح دریا و دمای زیر صفر تأیید کرده است.

در این آزمایش آن‌ها سلول سوختی هیدروژنی را با نیروگاه برق مرکزداده ادغام کردند تا از بار بحرانی پشتیبانی کند. در این سیستم آزمایشی، از مدیر ریزشبکهٔ کاترپیلار (Cat Microgrid Controller) برای مدیریت دو سامانهٔ ذخیره‌سازی انرژی باتری (Cat Power Grid Stabilization (PGS)) با توان خروجی ۱٫۲۶ مگاوات و سلول سوختی هیدروژنی ۱٫۵ مگاواتی ساخت شرکت بالارد استفاده کرده‌اند.

جیمی ماینارت (Jaime Mineart) معاون ارشد Caterpillar Electric Power می‌گوید: «همکاری موفق ما با مایکروسافت و بالارد نشان داد سلول سوختی هیدروژنی در عین اینکه انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد، چه قابلیت‌هایی برای فراهم ساختن نیاز انرژی ضروری مرکزداده دارد.»

دیوید موچیارو (David Mucciacciaro) مدیر ارشد بازرگانی شرکت بالارد (Ballard) می‌گوید: این آزمایش به بهترین شکل نشان می‌دهد که سلول سوختی ما در تأمین برق پشتیبان مرکزداده، چقدر از اطمینان‌پذیری (Reliability) و دوام (Durability) برخوردار است؛ بدون انتشار آلاینده‌ها.

فناوری سلول سوختی، جایگزین ژنراتور دیزلی

مایکروسافت که قول داده انتشار کربن خود را تا سال ۲۰۳۰ به صفر برساند، مدتی است به قابلیت‌های فناوری سلول سوختی هیدروژنی توجه می‌کند. در سال ۲۰۲۰ آن‌ها یک ردیف از سرورهای مرکزداده را به‌مدت ۴۸ ساعت با سیستم سلول سوختی کوچک‌‌تری که ۲۵۰ کیلوواتی بود تغذیه کردند.

پروژهٔ جدیدتر کنونی که این فناوری را یک گام به پیش برده، در سال ۲۰۲۱ طرح‌ریزی شده است. این پروژه از حمایت بخش «فناوری‌های هیدروژن و سلول سوختیِ وزارت انرژی ایالات متحده» برخوردار بوده است و تا حدی تأمین مالی هم شده است.

بااینکه فناوری سلول سوختی دارد پیشرفت می‌کند، هنوز مشکلات مهم حل‌نشده‌ای دارد که مانع می‌شود از آن در مرکزداده استفاده بشود. ازجمله اینکه هیدروژن بسیار گران‌تر از گازوئیل است؛ هرچند که انتظار می‌رود قیمت آن تا ده سال آینده کاهش یابد. دیگر اینکه هیدروژن بسیار قابل اشتعال است و ذخیره‌سازی آن به سیستم‌های پیچیده و گران نیاز دارد.

با تمام این‌ها، شان جیمز (Sean James) مدیر ارشد تحقیقات مرکزداده در مایکروسافت می‌گوید: «این آخرین آزمایش نمایشی (Demonstration) که انجام دادیم، برای تأمین‌کنندگان مراکزدادهٔ فوق مقیاس (Hyperscale) موقعیتی فراهم می‌کند تا در فناوری‌های تولید برق، در زمینهٔ سازگاری با محیط زیست (Sustainability) نوآوری کنند.» او همچنین گفت: «نتایج این آزمایش به ما کمک می‌کند تا به هدف کربن‌منفی شدن در سال ۲۰۳۰ دست یابیم.» کربن‌منفی شدن یعنی سازمان با روش‌های گوناگون بتواند بیشتر از مقدار کربنی که در محیط منتشر می‌کند، از جو کم کند.

تهیه‌شده در باشگاه مراکزداده. منبع:

– Microsoft and Caterpillar power data center for 48 hours using hydrogen fuel cells (January 19, 2024)

خبرهای مرتبط:

ـ  استفاده از انرژی زمین‌گرمایی در برج جنگا (مرکز محاسبات دانشگاه بوستون)

ـ اولین رآکتور کوچک ماژولار (SMR) برای تأمین برق مرکزداده

ـ فناوری DFM: برپا کردن مرکزدادهٔ کانتینری با انرژی شعلهٔ دکل چاه نفت