Adimen artifiziala (AA) eguneroko jardunean gero eta errotuago dagoen honetan, haren funtzionamendurako ezinbestekoak diren datu-zentro erraldoiak garatzen ari dira. Baina zer dira datu-zentroak? Datu-zentroak informazio digitala biltegiratu, prozesatu eta kudeatzeko erabiltzen diren azpiegitura konplexuak dira.
Gaur egun, enpresa, erakunde eta gobernuek etengabe erabiltzen dituzte datu-zentroak; alde batetik, zerbitzu digitalak eskaintzeko eta, bestetik, AA ereduak entrenatzeko. Datu-kantitate izugarriak kudeatzen dituzte, eta horrek energia-kontsumo handia dakar. 2024an, Europako datu-zentroek energia-kontsumo osoaren % 3 eragin zuten, eta joera goranzkoa da, gero eta informazio gehiago sortzen eta prozesatzen baita. Azpiegitura hauek energia-kudeaketa oso konplexua eskatzen dute, errendimendua optimizatzeko eta, batez ere, etenik gabeko zerbitzua bermatzeko. Izan ere, ustekabeko etenek milioi askoko diru-galerak sor ditzakete. Biltegiratze elektrokimikoa izan daiteke konponbidea. Sistema hauetan, erreakzio kimikoen bidez energia metatzen da eta, behar denean, elektrizitate gisa askatzen da, hala nola litio-ioi baterietan eta superkondentsadoreetan gertatzen den moduan.
Baina behar berrien aurrean konponbide berriak ditugu. Horretarako, bai sodio-ioi bateriak (energia biltegiratzeko), bai superkondentsadoreak (potentzia eskaintzeko), bai haien arteko sodio-ioi kondentsadoreak (energia eta potentziaren arteko oreka lortzeko) erabil ditzakegu. Korrika egiteari buruz hitz egingo bagenu, hau maratoilarien, erdi-distantziako korrikalarien eta sprinterren arteko desberdintasunak aztertzea bezalakoa litzateke.
Maratoilariak: sodio-ioi bateriak
Maratoilariak denbora luzean energia hornitzeko prestatuta daude, distantzia luzeko lasterketetan errendimendua mantentzeko. Antzera, sodio-ioi bateriak energia kantitate handiak biltegiratzeko diseinatuta daude eta denbora luzean energia askatzen dute modu jarraituan. Haien funtzio nagusia sistemaren autonomia bermatzea da, etengabeko energia hornidurarekin.
Distantzia ertaineko korrikalariak: sodio-ioi kondentsadoreak
Erdi-distantziako korrikalariek bi munduen arteko oreka bilatzen dute, erresistentzia eta abiadura uztartuz. Sodio-ioi kondentsadoreek antzera jokatzen dute: energia biltegiratzea eta azkar askatzea ahalbidetzen dute aldi berean. Teknologia honek potentzia handiko momentuak kudeatzen ditu, baina bateriek baino azkarrago erantzuten du, energia biltegiratzeko gaitasuna galdu gabe.
Esprinterrak: superkondentsadoreak
Esprinterrek ahalik eta potentzia gehien askatzen dute denbora oso laburrean, baina energia-erreserba txikia dute. Superkondentsadoreek portaera bera dute: oso denbora laburrean potentzia handia eskaintzen dute, baina mugatua da energia kopurua. Ezaugarri hau bereziki erabilgarria da gehieneko potentzia eskaerei erantzuteko; adibidez, datu-zentroetan gailurrak kudeatzeko.
Datu-zentroak eta etorkizuneko erronkak
Teknologia hauek aukera jasangarriago eta merkeagoak izateko aukera daukate energia biltegiratzeko teknologia konbentzionalek —litio-ioi bateriak eta berun-azido bateriak— baino, baina oraindik ere ikerketa, garapena eta merkaturatzea behar dute.
- Alde batetik, datu-zentroetan ezinbestekoa da energia-horniduraren egonkortasuna. Egonkortasun hau mantentzeko behar den energia-kudeaketa hiru mailatan banatu dezakegu. Bat-bateko hornidura-etenek sistemaren kolapsoa eta informazio-galera handiak sor ditzakete. Horregatik, Uninterruptible Power Supply (UPS) erabiltzen da: elektrizitate-hornidura eteten denean edo tentsio-aldaketak daudenean ekipo kritikoak funtzionamenduan mantentzeko erabiltzen dira, segundo gutxiren buruan energia hornituz berriz ere argindarra berrezarri arte. Gaur egun, UPS gehienak berun-azido bateriez osatuta daude, baina gain dimentsionatzea behar dute bat-bateko erantzuna emateko. Sodio-ioi bateriek erantzun hobea eskain dezakete, haien karga azkarragoari esker, eta, gainera, mantentze-lanik behar ez duen teknologia jasangarriagoa dira. Litio-ioi bateriekin alderatuta, sodio-ioi bateriek lehengai kritikoen erabilera ekiditeko aukera eskaintzen dute, aukera jasangarriago eta merkeagoa dira, beraz.
- Bestalde, datu-zentro modernoek energia aurrezteko estrategia berriak behar dituzte, CO2 isuriak minimizatzeko. Beraz, energia berriztagarriak gero eta ohikoagoak dira datu-zentroetan. Hala ere, haien energia-ekoizpena aldakorra izan daiteke ingurune-baldintzen arabera —haizea, eguzkia— edota sorkuntza ez datorrenean bat kontsumoarekin. Sodio-ioi kondentsadoreak irtenbide egokiak dira kasu honetan, gailu hauek energia berehala gorde eta askatzeko gaitasuna baitute, fluktuazio horiek leundu eta sarearen egonkortasuna bermatzeko. Gainera, energia berriztagarriak integratzen dituzten datu-zentroek eraginkortasun handiagoa lortzen dute gailu hauekin, CO2 isuriak gutxitzen baitituzte eta energia-horniduraren fidagarritasuna hobetzen.
- Azkenik, datu-zentroek une batzuetan (egia esan, ia uneoro) ikaragarri laburrak diren potentzia-gailurrak izaten dituzte; adibidez, prozesu konplexuetan edo informazioa aldi berean zerbitzari askotan prozesatzen denean, tentsio edo frekuentzia-desorekak sortzen dira. Gailur hauek sarea desegonkortu dezakete, eta, ondorioz, konektaturik dauden gailu elektronikoen errendimendua jaitsarazi, edo beren funtzionamendua kaltetu (tentsioa jaisten edo igotzen den arabera) eta kasu larrienetan sarea ere eten daiteke. Beraz, gailu elektronikoen errendimendua eta funtzionamendu egokia bermatzeko, eta kasu larrienetan sarearen hornidura eten ez dadin, erantzuna milisegundo batzuen buruan gertatu behar da, eta superkondentsadoreek bakarrik dute gaitasun hori. Gainera, urtean zehar milioika potentzia-gailur gerta daitezke, eta superkondentsadoreek bakarrik dute gaitasuna milioika karga-deskarga ziklo operatzeko degradatu gabe.
Laburbilduz, datu-zentroak gero eta handiagoak dira eta gero eta energia gehiago behar dute eta, haien etengabeko funtzionamendua bermatzeko, ezinbestekoak dira energia-kudeaketarako sistema eraginkorrak eta fidagarriak. Egonkortasuna bermatzeko eta CO2 isuriak minimizatzeko funtsezkoak dira UPS sistemak, energia berriztagarrien integrazioa eta potentzia-gailurren kudeaketa estrategikoak. Baina datu-zentro hauek energia-erronka berri baten aurrean jartzen gaituzte. Testuinguru honetan, energia elektrokimikoko biltegiratze berrien garapena izan daiteke konponbidea. Sodio-ioi bateriak, superkondentsadoreak eta haien arteko konbinazioak aukera jasangarri eta eraginkorrak dira ohiko litio-ioi edo berun-azido bateriak ordezkatzeko.
Etorkizuneko datu-zentroak ez dira energia-kontsumitzaile hutsak izango, sare elektrikoarekin modu adimentsuan integratuko diren sistemak ez ezik, energia baliabideen optimizazioan lagunduko dutenak. Horretarako, beharrezkoa da ikerketa eta garapena sustatzea, teknologia horiek industria mailan zabal ezarri ahal izan daitezen.
Egileaz:
Jon Ajuria CIC energiGUNE ikerketa-zentroko ikertzelea da eta Ioi metalikoen kondentsadoreak eta Sodiozko ioien bateriak ikerketa-lerroen arduraduna.
Zentroari buruz:
CIC energiGUNE energia elektrokimikoaren eta termikoaren biltegiratzean eta konbertsioan espezializatutako ikerketa-zentro bat da, Europa mailan erreferentea izanik. Zientzia, Teknologia eta Berrikuntzaren Euskal Sareko (ZTBES) eta Basque Research and Technology Alliance-ko (BRTA) kide da.
Basque Research & Technology Alliance (BRTA) 17 zentro teknologiko eta ikerketa kooperatiboko zentroen aliantza bat da. Partzuergo honek Euskadiren etorkizuneko erronka sozioekonomiko globalei aurrea hartzen die, ikerketa eta garapen teknologikoaren bidez erantzuna emanez eta nazioartean proiektatuz. BRTAko zentroek ezagutza sortzen eta ezagutza hori euskal gizarteari eta industriari transferitzen laguntzen dute, berritzaileagoak eta lehiakorragoak izan daitezen.
BRTA aliantzak Eusko Jaurlaritzaren, SPRIren eta Araba, Bizkaia eta Gipuzkoako Foru Aldundien babesa du, eta, gaurtik aurrera, BRTA osatzen duten zentroen artikuluak publikatuko dira Zientzia Kaieran euren ikerlanen berri emateko.
