Om de warmte van een datacenter af te stoten zijn er meerdere mogelijkheden, waaronder een warmtenet luchtgekoeld en watergekoeld (adiabatisch). Iedere methode heeft zijn eigen uitdagingen. Watergekoelde systemen hebben bijvoorbeeld te maken met kalkaanslag, corrosie en microbiologische vervuiling. Door kalkaanslag neemt het rendement gaandeweg af, en het onttrekken van drinkwater door datacenters is op zijn zachtst gezegd controversieel. Pathema heeft echter een bewezen techniek ontwikkeld die deze problemen wegneemt, zonder chemicaliën en met de laagste footprint op het gebied van water, energie, afval en dat is financieel aantrekkelijk.
PUE omlaag
Het is voor de branche overduidelijk dat de samenleving in een energietransitie zit. Nederlandse datacenters weten hun PUE (Power Usage Effectiveness) laag te houden, en zoeken constant naar nieuwe manieren om energie te besparen. En dat is broodnodig, zo zegt Mark Boeren, de CEO van Pathema. “Waterkoeling zorgt voor een flink betere PUE”, zegt Mark. “Maar het is nadelig voor de WUE, Water Usage Effectiveness. Als je dat kunt beheersen, heb je een ideale oplossing.” Waterkoeling behoort tot de mogelijkheden, maar ook daar bestaan uitdagingen.
Omdat er ook een watertransitie gaande is -Mark wijst op de vele krantenkoppen afgelopen zomer over watertekorten- wordt kritisch gekeken naar het drinkwaterverbruik door datacenters. Door kalkaanslag, corrosie en microbiologie worden traditioneel gezien met chemicaliën behandeld.
Circulaire en chemievrije koeloplossingen
Pathema heeft daar echter een oplossing voor. Sinds 2008 biedt het bedrijf circulaire en chemievrije koeloplossingen aan. “Uit de praktijk hebben we een Vortextechnologie ontwikkeld, waardoor we gassen uit het water kunnen halen” legt Mark uit. “Door dat te doen zet kalk zich niet af op de warmtebron maar in het water zelf. Daardoor heb je geen chemicaliën meer nodig om het water te behandelen en kan je tot wel 40 procent water besparen.”
Daar stopt de innovatie echter niet. Met de technologie van Pathema, dat nu ruim 14 jaar de innovatie toepast, kan met alternatief water, zoals regen-, oppervlakte-, grond- of afvalwater, worden gekoeld koelen. Door het water op een efficiënte manier te filteren, wordt de kwaliteit dusdanig verbeterd dat het zuiverder is dan zelfs drinkwater. “Je kunt het daardoor fors langer in de koeltoren recirculeren, waardoor het waterverbruik nog verder daalt.” Datacenters kunnen zo op een comfortabele manier de stap kunnen zetten naar 100 procent chemievrij en circulair koelen. Zonder risico’s en zonder hoge kosten, aldus Mark. Inmiddels draaien er 100 koelwaterinstallaties met de techniek van Pathema over de hele wereld.
Een mooie bijkomstigheid is dat een datacenter op watervoorziening geheel redundant wordt. De bestaande drinkwateraansluiting blijft immers zitten. Daarnaast kunnen de installaties ook zo ontworpen worden dat ze tijdens onderhoud volledig blijven functioneren.
Bestaande installaties
Belangrijk: ook bestaande installaties zijn daardoor goed uit te rusten met koelwaterbehandeling van Pathema. Vanaf het moment dat ze op locatie zijn duurt de inbedrijfstelling ongeveer vier tot zes weken. “Meer dan 90 procent van de datacenterprojecten is retrofit”, zegt Mark. “Dan vervangen we de bestaande chemische installatie. Dat kan in het pand zelf, maar we zijn ook in staat een plug-and-play container naast het pand of op het dak te zetten. Het mooie is dat we dat kunnen uitvoeren zonder downtime, dus het datacenter kan in de tussentijd gewoon doordraaien.” De markt voor nieuwbouw trekt voor Pathema echter steeds meer aan. “Je ziet dat de OPEX een steeds grotere rol speelt”, zegt Mark. “Natuurlijk is een chemische installatie in de aanschaf goedkoper. Maar de operationele kosten zijn hoger. De terugverdientijd van een Pathema-installatie is ongeveer twee tot drie jaar. De installatie blijft vervolgens nog zeker twintig jaar draaien.”
Overtuiging is voor iedere innovatieve oplossing een uitdaging. Om die reden biedt Pathema de mogelijkheid om de installatie te leasen, terwijl het parallel aan de bestaande koelinstallatie blijft draaien. “In de praktijk zie je dat het zich bewijst en dat klanten vervolgens tot aanschaf overgaan”, zegt Mark. “We creëren op deze manier vertrouwen.” Dat blijkt ook uit hoe overheidsinstanties naar de oplossing kijken. De installaties van Pathema komen in aanmerking voor de MIA\VAMIL-regeling. “De prijs turn-key kun je inbrengen voor de MIA/VAMIL”, zegt Mark. “Verder wil de overheid koelwaterlozing aan banden leggen. Het wordt vanaf 2024 moeilijker om koelwater additieven kwijt te raken. Daarom dragen instanties actief onze technologie aan in bijvoorbeeld vergunningstrajecten.”
Zuinig, schoon én circulair
Koelwateroplossingen werken met koeltorens die in sommige gevallen enorm veel water verbruiken. Grote torens van 20MW, waarvan er in Nederland acht- tot tienduizend staan, verbruiken evenveel water als 3.300 mensen. Door alternatief water te gebruiken voor deze installaties, is dus extreem veel drinkwater te besparen: genoeg voor 33 miljoen mensen voor een jaar.
De tweede oplossing die Pathema biedt is dat er geen chemicaliën worden ingezet tegen kalk, corrosie of micro-organismen. Dat betekent dat er minder vervuild water wordt geloosd. Het bespaart ook flink wat kosten: de prijzen van chemicaliën stijgen hard, en het vraagt om extra veiligheidsmaatregelen.
En dan is er nog de spuiwaterbehandeling. Ook met de oplossingen van Pathema moet soms water worden gespuid. Maar door deze op te vangen en opnieuw te filteren kan tot 94 procent van dat water opnieuw worden aangewend.
“Wij behandelen koelwater chemievrij en helpen bedrijven om hun waterfootprint fors naar beneden te brengen door hergebruik van afvalwater”, zegt Mark. “Door goede filtratie kan bovendien regen- of oppervlaktewater worden gebruikt in plaats van leidingwater. Dat is nodig, want de druk op de industrie om af te stappen van het gebruik van drinkwater neemt toe.”
