Федеральный исследовательский центр «Институт катализа Сибирского отделения РАН» представил результаты работы по адсорбционному охлаждению серверного оборудования. Учёные использовали структуры на основе мезопористого силикагеля с размером пор от 2 до 8 нанометров. Технология позволяет не только отводить тепло от серверов, но и применять его для дополнительного кондиционирования помещений дата‑центров.
По расчётам разработчиков, применение новой системы способно снизить затраты на электроэнергию центрами обработки данных более чем на 20%. Актуальность решения обусловлена ростом рынка серверного оборудования: за последний год выручка производителей увеличилась на 60%, число серверов в мире за десятилетие выросло более чем на 600%, а ёмкость хранения данных — на 2500%.
Современные процессоры потребляют до 500 ватт, видеокарты для машинного обучения — до 700 ватт. При этом до 40% энергопотребления дата‑центров расходуется на отвод тепла. Традиционные системы воздушного охлаждения уже не справляются с высокими тепловыми нагрузками.
«Технология адсорбционного охлаждения позволяет повторно использовать отработанную теплоту, генерируемую серверными стойками высокой плотности, для дальнейшего охлаждения стоек низкой плотности. Исследования демонстрируют, что уровень экономии электроэнергии может достигать 22%», — пояснила Марина Соловьева, научный сотрудник Отдела нетрадиционных каталитических процессов ИК СО РАН.
Мезопористые структуры, в отличие от микропористого силикагеля (работающего при температуре источника 80–100 градусов Цельсия), эффективны при низких температурах — от 40 до 60 градусов. Это соответствует уровню тепловыделения серверного оборудования. Новый материал позволяет увеличить количество циркулирующей воды почти вдвое, а теоретический КПД цикла на уровне материала достигает 86%.
Учёные отмечают промышленную доступность и низкую стоимость мезопористого силикагеля. В настоящее время институт планирует перейти к испытаниям лабораторного прототипа адсорбционного холодильника с использованием предложенного материала.