De Digitale Diepten: China’s Onderwater Datacentra als Duurzame Oplossing voor de Toekomst
De wereldwijde race om kunstmatige intelligentie (AI) en cloud computing heeft geleid tot een explosieve groei van datacentra. Deze installaties, verantwoordelijk voor het opslaan van informatie en het verwerken van grootschalige modellen, staan voor een dilemma: ze verbruiken enorme hoeveelheden energie en water voor koeling. In het licht van deze uitdaging heeft China besloten om letterlijk in het diepe te duiken met een alternatieve oplossing: onderwater datacentra.
Het Shanghai-project: Een Technologische Sprongetje met een Chinese Stempel
Het bedrijf Shanghai Hailanyun Technology (HiCloud) bouwt een datacentrum voor de kust van Shanghai, op ongeveer zes zeemijlen afstand. Dit centrum wordt aangedreven door windenergie en heeft als doel het elektriciteitsverbruik voor koeling met minstens 30% te verlagen door gebruik te maken van zeewater om de warmte van de servers af te voeren.
De eerste fase van het onderwater datacentrum is gewaardeerd op 223 miljoen dollar en omvat 198 rekken, voldoende voor tussen de 396 en 792 AI-servers. Hoewel de schaal bescheiden is vergeleken met een gemiddeld datacentrum op het land in China (dat doorgaans tussen de 3000 en 10.000 rekken heeft), beweert Hailanyun dat het in één dag training kan uitvoeren dat equivalent is aan het GPT-3.5-model van OpenAI. Bijna 97% van de benodigde energie komt van offshore wind, waardoor dit project zich profileert als een model met een lage koolstofuitstoot.
Dit initiatief is geïnspireerd op het Natick-project van Microsoft uit 2015, waarbij de techgigant een container met meer dan 800 servers voor de kust van Schotland liet zinken. Microsoft ontdekte toen dat de afgesloten modules gevuld met stikstof de hardwarestoringen verminderden en de energie-efficiëntie verhoogden, hoewel het project verder niet werd ontwikkeld.
Vergelijking met de Amerikaanse Aanpak: Het Colossus-project van xAI
Terwijl China experimenteert met onderwater technologie, kiest de VS voor een heel ander pad. Elon Musk en xAI hebben in recordtijd het datacentrum Colossus in Memphis, Tennessee, opgericht met verrassend lage kosten door gebruik te maken van bestaande industriële infrastructuur.
Colossus maakt gebruik van een hybride koelsysteem:
- GPU-servers van Supermicro gekoeld met gefilterd afvalwater via de grootste keramische bioreactor ter wereld.
- De overige servers maken gebruik van traditionele luchtkoeling.
Musk’s strategie toont aan dat snel en goedkoop bouwen nog steeds mogelijk is, zonder de behoefte aan disruptieve oplossingen zoals onderwaterimplementatie. Veel spelers in de industrie dringen aan op het repliceren van dit pragmatische model.
Technische Voordelen en Beperkingen
Onderwater datacentra bieden theoretische voordelen:
- Natuurlijke Koeling: Significante vermindering van energieverbruik in vergelijking met zoetwater- of verdampingssystemen.
- Gecontroleerde Omgeving: Gebruik van stikstof vermindert corrosie en verhoogt de betrouwbaarheid.
- Laag Impact op het Oppervlak: Vrijkomen van grond voor andere toepassingen en integratie in mariene energie-ecosystemen.
Echter, er zijn ook beperkingen:
- Korte Levensduur: De veroudering van servers (3-5 jaar) reduceert de waarde van de hardware.
- Logistieke Complexiteit: Installatie, onderhoud en reparatie zijn veel duurder dan op het land.
- Milieu- en Veiligheidsrisico’s: Van lokale opwarming van het water tot mogelijke akoestische aanvallen die apparatuur kunnen beschadigen.
Milieu-impact: Een Tweesnijdend Zwaard?
Hailanyun heeft aangegeven dat hun tests een temperatuurstijging van minder dan 1 ºC in het omringende water vertonen, wat een “praktisch verwaarloosbare” impact zou zijn. Onderzoekers waarschuwen echter dat in scenario’s met zeewaterhittegolven het effect zou kunnen verergeren, wat de zuurstofconcentratie zou kunnen verminderen en de biodiversiteit in gevaar zou kunnen brengen.
Een Strategische Voorspelling voor China
Buiten de efficiëntie toont dit initiatief de intentie van Beijing om leidend te zijn in duurzame digitale infrastructuur en zich te onderscheiden van de Verenigde Staten. Met Zuid-Korea, Japan en Singapore die soortgelijke opties onderzoeken, kunnen mariene datacentra een nieuw competitief front in technologie worden.
Zhang Ning, onderzoeker aan de Universiteit van Californië, Davis, vat het perspectief samen: “De vraag is niet zozeer de technische haalbaarheid, die al is bewezen, maar de mogelijkheid om de regelgevende, ecologische en logistieke uitdagingen op te lossen. En China pakt deze uitdagingen op grote schaal aan.”
Veelgestelde Vragen (FAQ)
Waarom bouwt China onderwater datacentra?
Om het water- en energieverbruik voor koeling te verminderen, hernieuwbare mariene energie te benutten en een leidende rol in duurzame digitale infrastructuur te tonen.
Zijn ze goedkoper dan traditionele datacentra?
Niet noodzakelijk. Hoewel ze energie besparen bij koeling, zijn de installatie- en onderhoudskosten bij onderwatercentra veel hoger dan bij het hergebruik van bestaande infrastructuur op het land.
Wat is de milieu-impact?
Studies tonen een minimale lokale temperatuurstijging, maar in stressscenario’s voor het klimaat kunnen ze negatieve effecten hebben op mariene ecosystemen.
Zullen ze traditionele datacentra vervangen?
Waarschijnlijk niet. Het zullen eerder strategische aanvullingen zijn in kustgebieden, vooral wanneer duurzaamheid en energiezekerheid prioriteit hebben.
Via: Scientific American