Sebagai bagian dari proyek Natic,
Microsoft menurunkan pusat datanya ke dasar Laut Utara . Beberapa pencinta lingkungan telah menyatakan keprihatinannya bahwa menempatkan sumber panas dapat berbahaya bagi lingkungan. Microsoft Ben Cutler
mengatakan bahwa "dalam kasus terburuk, suhu bisa naik seperseribu derajat .
" Saya memutuskan untuk menghitung dan mencari tahu siapa yang benar.
Ikan komersial utama di Laut Utara adalah ikan hering. Penangkapan ikan intensif jangka panjang untuk herring, flounder, haddock, telah menyebabkan berkurangnya stok mereka, hingga penurunan kemampuan restorasi spesies ini. Selain itu, sejak awal tahun 60-an, laut telah menjadi salah satu pusat terbesar dunia untuk ekstraksi minyak dari perut bawah air, yang secara negatif mempengaruhi kondisi biologisnya, dan terutama sumber daya ikan. Sekarang situasi lingkungan di Laut Utara diperkirakan sebagai prakrisis. Mari kita coba mencari tahu apa yang akan terjadi pada suhu jika pusat data berjalan pada kapasitas penuh, dan jika ikan haring di sekitar menjadi lebih sedih.
Pusat data dibanjiri dekat Kepulauan Orkney (Skotlandia).
Dilihat oleh peta nilai-nilai iklim di permukaan lautan, zona ini jatuh ke dalam distribusi 5 hingga 10 derajat.
Tetapi ini ada di permukaan air, tetapi bagaimana dengan kedalaman 37,5 meter, di mana pusat data ini “terjatuh”? Di sini, sebuah
artikel informatif tentang Laut Utara datang untuk membantu kami, dari mana itu mengikuti bahwa suhu di permukaan air dan di kedalaman, jika berbeda, tidak signifikan. Tetapi di daerah dengan kedalaman hingga 50 meter ada homothermy atau kondisi yang dekat dengannya.
Homothermy adalah ketika suhunya sama dalam volume air yang besar dan sama dengan 4 ° C. Ini berkorelasi dengan peta distribusi, jadi kami mengambil fakta bahwa suhu air di sekitar pusat data sama dengan 4 derajat ini.
Dilihat oleh peta, arus di zona Kepulauan Orkney tidak diamati secara khusus. Jadi untuk perhitungan, kita mengabaikan fakta bahwa suhu bisa berfluktuasi. Aliran hangat atau dingin yang besar melalui pulau-pulau tidak berlalu, sehingga situasinya stabil.
Dengan demikian, kami memiliki kolam besar bersyarat dengan air asin, di mana pusat data diturunkan. Untuk menghitung bagaimana kapsul pemanasan besar akan mempengaruhi suhu di laut, pertama-tama kita harus menghitung massa laut. Volume laut diketahui - itu adalah 49 ribu kilometer kubik. Kami menerjemahkan ini ke dalam sistem SI dan mendapatkan 49.000.000.000 meter kubik atau (49.000.000.000.000.000 liter). Kepadatan air adalah 1000 kg / m3. Tapi kami punya air asin, jadi kami tidak bisa mengambil 1000. Salinitas air pada waktu yang berbeda sepanjang tahun dan tergantung pada arus bervariasi, tetapi rata-rata adalah 32 . Mengetahui indikator ini dan suhu 4 derajat, Anda dapat
menghitung kepadatan air di kolam konvensional kami . Itu berjumlah 1025 kg / m3, dan nilai ini akan digunakan di masa depan.
Jadi, kami memiliki volume laut dan kepadatannya. Untuk mempermudah perhitungan, kami menerima bahwa kolam kami homogen, kepadatannya sama di mana-mana, suhunya juga. Selain itu, untuk mendapatkan hasil yang relatif sederhana, satu hal lagi yang harus diambil begitu saja: laut tidak menguapkan air dan tidak ada pertukaran panas dengan dasarnya. Secara kasar, ini adalah air yang tertutup oleh bejana tertutup (ya, dengan volume 49 triliun liter), yang berada dalam ruang hampa udara.
Kami kembali ke massa laut. Semuanya sangat sederhana di sini. Kami mengalikan volume dengan kepadatan dan mendapatkan:
49.000.000.000.000.000 * 1.025 = 50.225.000.000.000.000 kg = 50.225.000.000.000.000.000.000.000.000
Kami memiliki massa Laut Utara, suhu pada kedalaman 37,5 meter, kepadatan air garam, kapsul sepanjang 12 meter, arus bawah tidak signifikan, penguapan air, pertukaran panas dengan bagian bawah, konveksi, logam tidak dikenal di pusat data dan rak server dengan konsumsi 250 kW. Bukan berarti semua ini diperlukan untuk menjaga lingkungan, tetapi begitu Anda mulai menghitung hal-hal aneh, maka habiskan hobi Anda sampai akhir. Satu-satunya hal yang menggangguku adalah konveksi. Tidak ada yang lebih tak terduga dan kacau di dunia selain konveksi air pada kedalaman 37,5 meter. Tetapi saya menyadari bahwa kami akan segera terjun ke dalamnya.
Bingkai dari film Fear and Loathing in Las VegasPada titik ini dalam perhitungan saya, saya menyadari bahwa asumsi bahwa laut adalah kolam dalam sebuah kapal dalam ruang hampa tidak cukup. Karena untuk menghitung semuanya seakurat mungkin, Anda perlu memperhitungkan perpindahan panas, konveksi, dan kemudian mengambil segmen waktu yang berbeda, karena di musim panas dan musim dingin, laut berperilaku berbeda. Dan di tempat lain Anda perlu mendapatkan banyak sumber data, yang tidak ada di sana. Misalnya, kita tidak tahu kapsul apa yang terbuat dari pusat data. Tapi karena kita masih memiliki genangan air dalam ruang hampa, kita tidak akan mendapatkan akurasi yang tepat pula. Jadi, Anda setidaknya harus mencapai tujuan semula - untuk memahami bagaimana panas dari server akan mempengaruhi laut (tentu saja laut bersyarat kami dalam ruang hampa).
Mari kita beralih ke kapsul. Kami memiliki data bahwa panjangnya 12 meter, diameternya 2,8 meter (dengan komponen eksternal hingga 3,18 m), dan di dalamnya semua diisi dengan nitrogen kering. Tetapi dalam domain publik tidak ada informasi tentang bahan dinding dan parameter lainnya untuk menghitung konduktivitas termal dengan benar. Tetapi dalam siaran pers di situs, dimungkinkan untuk menemukan indikator yang berguna bahwa pada pemuatan maksimum pusat data mengkonsumsi 240 kW. Ini yang akan kita gunakan. Asumsikan (ya, banyak asumsi, tetapi tanpa mereka dengan cara apa pun) bahwa kapsul sangat dingin dan konduktivitas termal dinding sudah cukup untuk mengalihkan segala sesuatu yang dikonsumsi server. Dan semua energi yang diterima dalam kapsul diubah menjadi panas dan tidak ada kerugian.
Crap Taxidermy oleh Kat Su, Diposting oleh Yang Maoyuan, source .Nah, sekarang cukup untuk mengubah daya menjadi jumlah panas, yaitu, watt ke joule. Karena Watt adalah J / s, hanya kalikan 240.000 watt dengan jumlah detik per tahun. Kami akan mengambilnya selama satu tahun, karena pada segmen kecil kita mendapatkan nilai yang terlalu tidak representatif (angka dengan angka nol besar setelah titik desimal)
240 kW * 365 hari = 240.000 W * 365 hari * 24 jam * 60 menit * 60 detik =
240000 * 365 * 24 * 60 * 60 = 7 568 640 000 000 J.
Kami mendapat jumlah panas yang dihasilkan oleh keajaiban anak kami dalam satu tahun.
Sekarang mari kita lihat berapa banyak panas yang dibutuhkan untuk menghangatkan laut dengan 1 derajat. Rumus di sini juga relatif sederhana: Q = c * m * t, di mana di mana Q adalah jumlah panas, m adalah massa tubuh, t adalah perbedaan antara suhu awal dan akhir tubuh (dalam kasus kami - 1 derajat), c adalah panas spesifik bahan.
Kami memiliki banyak lautan. Kami mengambil panas spesifik dari buku referensi, itu adalah 3,898 J / (g · ° C). Sangat penting untuk tidak bingung dalam dimensi, kami mengambil massa dalam gram.
50.225.000.000.000.000.000.000 g. * 3.9898 J / (g ° C) * 1 = 195.777.050.000.000.000.000 J.
Ini adalah jumlah panas yang dibutuhkan untuk menghangatkan Laut Utara sebesar 1 derajat, jika Anda tidak memperhitungkan bahwa itu sebenarnya bagian dari lautan.
Kami menemukan rasio jumlah panas dari server dengan yang dibutuhkan untuk memanaskan laut sebesar 1 derajat.
7 568 640 000 000/195 777 050 000 000 000 000 = 0,000000038
Dengan demikian, dalam 1 tahun pusat data Microsoft akan memanaskan laut hampa udara kita bahkan tidak dengan 1 derajat, tetapi dengan 0,000000038 derajat. Dan jika kita sekarang ingat bahwa ada konveksi, arus, pertukaran panas dengan dasar, kehilangan selama konversi energi, beban tidak stabil pada pusat data, bahwa laut ini sebenarnya adalah bagian dari lautan, dan lain-lain, dan lain-lain ... Ternyata tidak ada pusat data tidak akan memiliki pengaruh yang signifikan terhadap suhu air. Jadi keputusan untuk menurunkan server ke laut untuk pendinginan pasif adalah benar, dan ikan haring dapat berenang dengan aman. Terima kasih sudah membaca.
PS: Jika Anda menemukan ketidakakuratan dalam perhitungan atau mengetahui cara memperkirakan dengan benar konveksi dan distribusi panas dari pusat data pada jarak yang berbeda pada kedalaman 37,5 meter, tuliskan di komentar.
PPS: Saya berbicara dengan seorang ahli kelautan yang akrab, dia menegaskan bahwa tidak akan ada konsekuensi lingkungan dengan satu kapsul seperti itu, semuanya terlalu tidak berarti.