AIの廃熱が暖房に変わる時代、データセンターの新たな社会的役割

アイルランドのダブリン工科大学の学生たちは、予想外の恩恵を受けている。人工知能が彼らのキャンパスを暖めているのだ。

2023年以降、同大学タラハト校は、近隣のAmazon Web Servicesデータセンターからの廃熱によって暖房されている建物の一つとなった。現在、キャンパスの暖房需要の92%をこの廃熱が賄っているという驚くべき数字が示すのは、AIブームが思わぬ副産物をもたらしていることだ。

AIが変えるデータセンターの廃熱問題

データセンターは常に余剰熱を発生させてきたが、地域暖房ネットワークとの統合は遅れていた。従来のデータセンターが生成する廃熱は温度が低すぎて、他の建物を直接暖めるには不適切だったからだ。

しかし、AIブームによってデータセンターには従来の3倍の計算能力を持つ高度なチップが導入され、状況が一変した。これらの高性能チップは大量の熱を発生させるため、オペレーターは効率性を最大化しながら持続可能性を犠牲にしない新たな方法を見つける必要に迫られている。

暖房・換気・空調設備プロバイダーSav Systemsの商業マネージャー、アダム・ファブリシウス氏は「AIが『ひねり』となって、より魅力的になった」と説明する。「興味深いのは、AIがより高い温度を提供でき、水冷システムがそれをはるかに簡単にすることです。これらのシステムを接続するのに必要なハードウェアがはるかに少なくて済みます」。

欧州で広がる「廃熱革命」

MicrosoftはデンマークのHøje-Taastrup地域暖房ネットワークへの燃料供給計画を発表し、Equinixのデータセンターはパリの1,000世帯を暖房している。Googleもフィンランドのハミナ施設で大規模な熱回収プロジェクトを発表した。

アイルランドは電力を大量消費するデータセンターがダブリンの電力網に負担をかけ、2024年には小国の電力の22%を消費したため、新しいデータセンター申請に一時停止措置を講じた二つのヨーロッパ諸国の一つだった。しかし、AIブームにより施設の経済的潜力に対する感情が一転し、昨年末にはその一時停止措置を緩和した。

国際エネルギー機関のブレンダン・ライデンバッハ氏によると、アイルランドは地域暖房システムを持たなかったため「事実上の白紙状態」だという。タラハトスキームは、電力システムオペレーターと配電網オペレーターを結びつけるため、統合計画の利点を示している。

技術革新が可能にする高温廃熱

Trinity College Dublinから技術特許を取得した熱・科学工学会社Nexalusは、データセンターが収容する高温のGPUやCPUから熱を捕獲する方法を研究した。同社はジェット衝突液体冷却を使用してチップの性能を向上させながら、はるかに高い温度で廃熱を捕獲している。

ヒートポンプを使用せずに約55〜60度Celsiusの出力を提供し、地域暖房に直接再利用できるほど高温だ。他のデータセンターは通常、約30〜35度Celsiusで余剰熱を放出するため、再利用がはるかに実用的でない。

Nexalusのケネス・オマホニーCEOは「シャワーのシャワーヘッドのようなものです。肩に痛みがあれば、行きたい場所に向けます。それが私たちがやっていることで、個々のチップそれぞれへの影響を最大化するためにマッピングしています」と説明する。

日本への示唆と課題

日本では高齢化社会とエネルギー効率への関心が高まる中、このモデルは特に興味深い。ソニーや任天堂などの日本企業が運営するデータセンターでも、同様の廃熱利用が可能になる可能性がある。

しかし、課題も存在する。許可の遅れと熱ネットワーク構築の高い設備投資コストが、モデルの拡大を困難にしている。また、地域暖房ネットワークは通常30年の寿命を持つが、データセンター内の設備は7〜10年しか持たないというライフサイクルの不一致もある。

英国の分析によると、熱ネットワークがAIインフラと並行して拡大されれば、2035年までにデータセンターからの廃熱が少なくとも350万世帯分の熱を供給できる可能性がある。