Les générateurs diesel étant reconnus comme ayant des implications environnementales à long terme, Microsoft prévoit d'éliminer sa dépendance au carburant diesel d'ici 2030, dans le cadre de son objectif de neutralité carbone. Le géant du Cloud Computing est en train d’expérimenter les piles à hydrogène pour remplacer le diesel de secours et, potentiellement, bien plus encore. Et, selon Mark Monroe de Microsoft, le développement de cette technologie comme alternative aux générateurs diesel permettra aux exploitants de centres de données de « retravailler » complètement leurs systèmes électriques.Au cours de la prochaine décennie, l'industrie des centres de données devra trouver des moyens encore plus innovants de réduire son impact sur l'environnement, car la politique en matière de changement climatique occupera le devant de la scène et entraînera une nouvelle ère de comportement soucieux du carbone, où toutes les décisions d'achat seront fondées sur des critères de durabilité. Lors lors du dernier événement "Towards Net-Zero" du DCD, qui a eu lieu du 24 au 25 février, Mark Monroe, ingénieur principal du Datacenter Advanced Development Group de Microsoft, a présenté les recherches de Microsoft sur l'utilisation des piles à hydrogène.
Selon Monroe, les piles à hydrogène pourraient notamment rendre l'onduleur redondant, de même que les générateurs diesel de secours. Toutefois, il faudra peut-être attendre encore une dizaine d'années, voire plus, avant que la technologie des piles à hydrogène de deuxième génération soit en mesure de relever le défi.
Les recherches de Microsoft sur les piles à hydrogène et d'autres formes "alternatives" d'énergie pour les centres de données interviennent alors que l'entreprise a promis d'être non seulement neutre en carbone d'ici à 2030 et à éliminer de 2030 à 2050 autant de carbone qu'elle en a émis au cours de son histoire. La réduction des émissions de gaz à effet de serre se retrouve de plus en plus dans les principaux objectifs des entreprises technologiques.
« Si vous commencez par remplacer un générateur diesel, vous finissez par examiner immédiatement certains éléments du système et vous vous dites : "Pourquoi dupliquons-nous telle ou telle fonction ? Pourquoi ne disposons-nous pas d'un autre type d'énergie ? Comment pouvons-nous l'utiliser de manière plus efficace ?" », a déclaré Monroe lors de l’événement.
Les piles à hydrogène, une « véritable opportunité »
Microsoft a annoncé ses tests des piles à hydrogène comme l'alimentation de secours dans ses centres de données en juillet dernier. La société, qui est l'un des principaux acteurs du Cloud, a annoncé à l’époque que les piles à hydrogène ont alimenté une rangée de serveurs d'un de ses centres de données pendant 48 heures consécutives, une première qui pourrait relancer une économie d'énergie propre à long terme construite autour de l'élément le plus abondant de l'univers.
Après la présentation des détails de la recherche de l'entreprise sur la technologie des piles à hydrogène lors du "Towards Net-Zero", Monroe répondait aux questions de l'auditoire. Dans les récentes expériences menées par Monroe et son équipe, l'objectif était purement de voir si les piles à combustible à l'hydrogène pouvaient être utilisées comme système de secours.
« Notre objectif était d'effrayer le moins possible notre groupe d'ingénieurs en leur disant qu'il s'agissait simplement de remplacer un générateur diesel, sans avoir à modifier la conception électrique », a-t-il dit, en répondant aux questions.
« Mais la véritable opportunité, à mon avis, se présentera lorsque nous commencerons à aborder la deuxième génération de ce système et que nous nous demanderons : "Que ferions-nous différemment avec le système électrique d'un centre de données de très grande envergure si nous disposions d'une alimentation fiable en courant continu et non polluante, disponible en un clin d'œil ?". Je pense que vous voudriez commencer à examiner différentes architectures et, peut-être, changer toute la façon dont le système électrique fonctionne ; [examiner] comment il pourrait être retravaillé ».
Microsoft a dit l’année dernière que le carburant diesel représente moins de 1 % des émissions globales de l'entreprise. Son utilisation étant principalement limitée aux centres de données Azure, où, comme chez la plupart des fournisseurs de Cloud dans le monde, les générateurs diesel prennent en charge des opérations continues en cas de panne de courant et d'autres interruptions de service. « Ils sont chers. Et ils ne font rien pendant plus de 99 % de leur vie », a déclaré Mark Monroe dans un billet de blog en juillet dernier.
Ces dernières années, les coûts des piles à hydrogène ont chuté au point de devenir une alternative économiquement viable aux générateurs de secours alimentés au diesel. « Et l'idée de les faire fonctionner à l'hydrogène vert s'inscrit parfaitement dans nos engagements globaux en matière de carbone », avait-il ajouté.
« Les générateurs diesel sont une nécessité absolue pour nous permettre d'avoir une disponibilité de cinq à neuf dans les centres de données, et beaucoup de centres de données gardent 24 à 48 heures de carburant sur site... Mais personne dans l'industrie n'aime vraiment les générateurs diesel parce qu'ils sont bruyants, ils polluent et ils produisent, non seulement du carbone, mais aussi des particules, y compris des oxydes d'azote. Et il devient de plus en plus difficile de les autoriser aux niveaux auxquels certaines entreprises hyperscale se développent », a déclaré Monroe en février dernier.
De plus, avec l'avènement des centres de données hyperscale, le niveau de secours des générateurs diesel doit également être augmenté en conséquence. « Si nous nous adressons à une autorité et que nous lui disons : "Nous allons avoir besoin de 200 MW de générateurs diesel de secours", elle commence à faire le calcul et se dit : "Nous ne pouvons pas l'autoriser. C'est une charge trop importante pour nos permis de qualité de l'air". Et si nous ne pouvons pas obtenir les permis, nous ne pouvons pas nous développer pour répondre à la demande », a-t-il expliqué.
Une énergie alternative, qui présente actuellement un certain nombre d'inconvénients
Brian Janous, directeur général de l'équipe de Microsoft pour la stratégie énergétique et de développement durable des centres de données a déclaré l’année dernière que Microsoft recherche des technologies de remplacement du diesel qui maintiendraient ou amélioreraient la disponibilité des services et voit des promesses dans les piles à hydrogène et les batteries. « Le travail que l'équipe effectue aujourd'hui consiste vraiment à essayer d'évaluer la faisabilité de différentes solutions », a-t-il déclaré.
L'idée est née il y a environ deux ans avec une pile à combustible automobile développée avec HPE et le constructeur automobile Daimler. L'objectif de cette expérience était simplement d'alimenter un rack de serveurs avec une pile à combustible de 65 kW comme preuve de concept.
Cette expérience s'est déroulée dans ce que Monroe a décrit comme un "onduleur sans fond", la pile à combustible fournissant un courant continu à l'onduleur, qui alimentait le rack. Si cette démonstration a fonctionné, l'étape suivante consistait à voir si elle pouvait être mise à l'échelle, non seulement en termes de puissance, mais aussi de durabilité – les piles à combustible de Daimler avaient été conçues pour fonctionner pendant quatre à six heures avant de s'arrêter pour être rechargées.
L'équipe de Mark Monroe devait notamment déterminer si le fonctionnement des piles à combustible à l'hydrogène pendant une période prolongée pouvait poser des problèmes de surchauffe. Cette expérience impliquait une série de camions de stockage d'hydrogène alimentant les piles à combustible pendant 48 heures, sans interruption. « Le seul résultat des piles à combustible est de la vapeur d'eau chaude après la combinaison de l'hydrogène et de l'oxygène », a déclaré Monroe. Heureusement, la vapeur générée n'est pas brûlante. « Elle s'est refroidie très rapidement à sa sortie et elle était très silencieuse par rapport à un générateur diesel ».
Si, les batteries à hydrogène fournissent déjà une alimentation de secours à court terme, comblant l'écart de 30 secondes entre une panne sur le réseau et le temps nécessaire pour alimenter les générateurs diesel, la technologie présente actuellement un certain nombre d'inconvénients, ce qui signifie qu'il est loin d'être certain qu'elle remplacera le diesel.
L'un des principaux est le fait que le transport et le stockage sûrs de l'hydrogène exigent qu'il soit liquéfié. Cela signifie que le gaz volatil doit être refroidi à 20 degrés Kelvin, soit environ -250 degrés Celsius ou au-delà de -420 degrés Fahrenheit. Son stockage à long terme pourrait également constituer un défi car, comme l'admet Monroe, une partie du gaz se vaporisera chaque jour. Et pour que les piles à combustible puissent fournir trois mégawatts d'énergie pendant 48 heures, il en faut aussi une quantité considérable : environ 18 000 gallons américains (1 gallon us égal à environ 4 litres).
Néanmoins, la technologie des piles à hydrogène n'en est encore qu'à ses débuts et Monroe espère pouvoir effectuer un essai de 3 MW dans le courant de l'année. Ce n'est pas la seule alternative à la génération d'énergie de secours diesel que Microsoft étudie : « Nous étudions certainement d'autres combustibles... Je pense qu'à l'horizon 2030, il y aura un certain nombre de solutions différentes, y compris d'autres combustibles liquides », a déclaré Monroe.
Source : Microsoft
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Envoyé par ddoumeche
