L’avenir du refroidissement du nuage avec de l’eau


Nexalus, spin-out de Trinity, a trouvé un moyen pour les centres de données gourmands en énergie de rester au frais et de créer de l’énergie, pas seulement de la consommer.

L’appétit mondial pour les données ne devrait pas diminuer de si tôt, ce qui entraînera inévitablement une demande d’énergie accrue de la part de l’industrie des centres de données. Actuellement, les centres de données représentent environ 1% de la consommation mondiale d’énergie. Mais que se passerait-il si les centres de données ne consommaient pas seulement de l’énergie, mais l’exploitaient pour que d’autres l’utilisent? Il s’agit d’un concept d’économie circulaire proposé par la start-up irlandaise Nexalus.

«Nexalus est l’avenir du refroidissement du cloud», a déclaré le co-fondateur, le Dr Tony Robinson, qui sait certainement une chose ou deux sur la façon de garder son sang-froid. Professeur associé au département de génie mécanique et de fabrication du Trinity College de Dublin, son domaine d’expertise particulier est les sciences des fluides thermiques expérimentaux et informatiques. En fait, Robinson est un consultant en gestion thermique très réputé, avec plus de 25 ans d’expérience dans les domaines du transfert de chaleur, de la mécanique des fluides et de la recherche énergétique appliquée dans des secteurs tels que l’automobile et l’aérospatiale. Il fait même partie d’une équipe d’élite formée par l’Agence spatiale européenne pour concevoir des expériences de transfert de chaleur en deux phases.

Robinson apporte cette expérience et cette expertise à son rôle de directeur scientifique chez Nexalus, une spin-out à fort potentiel issue du Trinity College.

«L’économie et le monde veulent se remettre de Covid-19 de manière verte… Nexalus est positionné avec la bonne solution au bon moment»
– DR TONY ROBINSON

Le cloud auquel Robinson fait référence implique de nombreux centres de données produisant beaucoup de chaleur qui est contre-productive pour les performances. Pour empêcher l’électronique de surchauffer, les serveurs de données sont généralement refroidis à l’air. Cela signifie qu’une immense quantité d’énergie est perdue dans l’atmosphère sous forme d’air tiède impuissant. La technologie brevetée de Nexalus, cependant, est une solution de refroidissement qui peut également capter et réutiliser cette énergie thermique.

«Le liquide de refroidissement du futur est l’eau», a déclaré Robinson, car l’eau est un bien meilleur conduit pour l’énergie thermique que l’air. Ainsi, en utilisant de l’eau pour refroidir l’électronique, Nexalus peut exploiter la chaleur expulsée et transférer l’énergie ailleurs. Dans le cas des centres de données, cela pourrait aller dans les zones résidentielles locales pour chauffer et alimenter les maisons, ou pourrait même être réutilisé par l’industrie voisine.

D’une part, Nexalus peut réduire les coûts et les émissions de carbone grâce à un refroidissement plus efficace de l’électronique. D’autre part, il peut soutenir une décarbonisation plus poussée dans les économies locales en tant que source d’énergie recyclée, réduisant ainsi la dépendance généralisée aux combustibles fossiles.

Outre les centres de données, Nexalus cible cette technologie sur les ordinateurs haute performance, l’extraction de crypto-monnaie et les industries du jeu et de l’automobile. «Beaucoup de ces industries sont exposées publiquement comme étant parmi les plus grands contributeurs mondiaux aux émissions de CO2», a déclaré Robinson. «Les systèmes de refroidissement par air traditionnels n’ont pas la capacité requise pour répondre à ces demandes de réduction de carbone.»

Voyant les insuffisances du refroidissement par air traditionnel, Robinson et son équipe Nexalus ont cherché à trouver une réponse à une question difficile et à deux volets: «Comment concevoir une technologie qui fournit le refroidissement nécessaire pour résoudre les problèmes de chaleur du serveur, alors qu’à agissant en même temps comme un système de récupération de chaleur qui permet de réutiliser et de recycler l’énergie, s’attaquant au problème énergétique? »

Leur réponse pour résoudre les deux problèmes simultanément est d’intégrer le refroidissement liquide dans ce qu’ils appellent la technologie de «serveur scellé».

«La stratégie ici est que si l’on scelle le serveur puis traite les problèmes de gestion de la chaleur et de l’énergie directement à la source (c’est-à-dire le serveur individuel), alors le problème énergétique le plus important devient non seulement modulaire, et donc évolutif, mais il devient également plus à voir avec le transport d’énergie, ce qui est relativement simple », a déclaré Robinson.

Ainsi, grâce à la technologie de serveur de centre de données de Nexalus, chaque serveur d’un centre de données est isolé thermiquement de son environnement. La chaleur générée par les processeurs de haute puissance peut être récupérée à l’aide des échangeurs de chaleur à contact direct refroidis à l’eau brevetés de la société. Pendant ce temps, les composants de support de faible puissance sont refroidis par air à l’aide d’un échangeur de chaleur air-eau. Et toute la chaleur générée par le serveur scellé est ainsi récupérée dans un flux liquide, qui peut facilement être transporté pour une utilisation ailleurs.

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La modularité du système Nexalus est très importante, non seulement pour la facilité d’installation et de maintenance, mais aussi pour l’évolutivité. «La solution est tout aussi viable pour un seul rack dans un hôtel que pour un conteneur de crypto-monnaie mobile ou un centre de données hyperscale», a déclaré Robinson.

«  Si ce n’est pas une solution gagnant-gagnant pour l’industrie, nous reviendrons à la planche à dessin, ou au laboratoire, jusqu’à ce que ce soit le cas  »
– DR TONY ROBINSON

Les co-fondateurs Kenneth O’Mahony et le Dr Cathal Wilson viennent s’ajouter aux références thermodynamiques de Robinson chez Nexalus.

Le PDG O’Mahony est un membre chevronné du conseil d’administration et un directeur d’entreprise avec une expérience dans la commercialisation de la recherche appliquée dans le milieu universitaire. COO Wilson est un ingénieur de fabrication et professeur adjoint de génie mécanique et de fabrication à Trinity.

«Grâce à nos innovations, notre objectif est de permettre aux industries d’atteindre et de dépasser simultanément leurs objectifs économiques et environnementaux. Si ce n’est pas une solution gagnant-gagnant pour l’industrie, nous reviendrons à la planche à dessin, ou au laboratoire, jusqu’à ce que ce soit le cas », a déclaré Robinson à propos de la grande ambition de l’entreprise.

Nexalus ne recherche pas non plus de victoires rapides, après avoir adopté une approche «ramper, marcher, courir» pour débuter, selon Robinson. Ils ont parcouru deux ans de recherche et développement scientifique et technique intense et ont commencé à marcher avec un concept qui a ensuite été conçu pour la fabrication de masse.

Maintenant, a déclaré Robinson, Nexalus est opérationnel. L’image de marque et le marketing sont en place. Des partenariats clés dans la fabrication et le développement ont été obtenus. Et une vérification indépendante sera bientôt en cours à RISE, l’institut de recherche suédois.

«Tout au long de notre parcours, du crawl au run, nous avons élargi notre base scientifique et technique avec des personnes telles que le Dr Richard Jenkins [product development manager] et Dr Michel Lebon [research fellow at Connect], nous permettant d’être prêts sur le marché avec des offres pour les centres de données, l’informatique de pointe, la cryptographie, les jeux et les automobiles », a-t-il déclaré.

Mais même en le prenant lentement et régulièrement, il y avait une force perturbatrice que Nexalus ne pouvait tout simplement pas éviter.

«Covid-19 a eu un impact sur l’enthousiasme du marché pour l’innovation. Les industries sont en mode survie et non changement, donc notre statut de nouveau venu était plus difficile », a déclaré Robinson.

«Cela dit, l’économie et le monde veulent se redresser de manière verte. Les entreprises souhaitent montrer plus de respect pour le monde que nous appelons tous chez nous, ce qui conduit à une vision macro et micro très forte de l’industrie que notre technologie peut influencer », a-t-il ajouté.

«Nexalus est positionné avec la bonne solution au bon moment. Les infrastructures informatiques, y compris les centres de données, peuvent réduire leur consommation d’énergie et convertir cette énergie consommée en une nouvelle source thermique verte. Donc, ce qui était pire que ce que nous aurions pu imaginer a fini par s’aligner sur un regain d’intérêt du marché. »

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