Etsimässä kestävämpiä datakeskuksia

Digitalisaation huoneessa on virtahepo, ja sen nimi on energiankulutus.

Ruotsalainen tutkija Anders Andrae huomauttaa Guardian-lehdessä joulukuussa 2017 julkaistussa artikkelissa, että internetiin liitettyjen laitteiden, median käytön, videoiden suoratoiston, sähköpostien, valvontakameroiden, robottiautojen ja koneiden, robottien sekä tekoälyn kaltaisten edistyneiden teollisuusratkaisujen vaatima laskentateho kasvaa nopeasti vuosi vuodelta. Andrae totesi vertaisarvioidussa tutkimuksessa, että ellei tehokkuus parane dramaattisesti, ICT-ala kuluttaa vuoteen 2025 mennessä peräti 20 % kaikesta sähköstä ja aiheuttaa jopa 5,5 % maailman hiilipäästöistä.

Aalto-yliopiston tietotekniikan laitoksen tutkijan Kari Hiekkasen mukaan internetlaitteiden ja ‑ratkaisujen energiankulutus on ICT-alalle epämiellyttävä totuus, josta ei haluta puhua.

”Digitalisaation on ajateltu vähentävän hiilidioksidipäästöjä, kuten se monella alueella tekeekin. Kääntöpuolena on se, että palveluita on niin helppo käyttää, että niitä kulutetaan koko ajan enemmän ja enemmän. Silloin myös sähkönkulutus kasvaa”, Hiekkanen totesi kesäkuussa 2019 tehdyssä Ylen haastattelussa.

Kestävä datakeskus on monen osasen summa

Datakeskukset ovat digitaalisen yhteiskunnan ytimessä. Nyt digitalisoidaan kaikkea, mikä voidaan digitalisoida, ja siinä yhteydessä syntyy valtavan paljon dataa, jota säilytetään ja käsitellään datakeskuksissa. Tilanne on vieläkin pahempi, jos ICT-ohjelmiston tai ‑palvelun nimessä mainitaan virtuaalinen tai pilvi. Koronaviruksen aiheuttama murros on nopeuttanut muutosta entuudestaan. Esimerkiksi verkkokaupan volyymi on räjähtänyt kasvuun monissa maissa.

Käyttämämme ja kuluttamamme datan määrä kasvaa huimaa vauhtia joka päivä. On selvää, että jatkuvasti yhä enemmän sähköä tarvitsevan digitalisaation rauhanomainen rinnakkaiselo ympäristön kanssa edellyttääkin ekologisesti vastuullista datakeskusten suunnittelua, rakentamista ja käyttöä.

Teknologian tutkimuskeskus VTT:n tutkimusjohtaja Antti Arasto on energia-alan asiantuntija. Arasto on seurannut kiinnostuneena keskustelua kestävämmistä datakeskuksista. Hän toteaa, että kestävä datakeskus on monen osasen summa.

”Esimerkiksi toiminnan vaikutukset ja päästöt ovat tärkeitä datakeskusten kestävyyteen vaikuttavia asioita, ja ne molemmat liittyvät vahvasti energiatehokkuuteen. Datakeskusten sijoittajat ja käyttäjät eivät voi enää vain odotella täydellisten energiansäästöratkaisujen ilmaantumista. Paljon hyvää voidaan saavuttaa jo nyt saatavana olevilla teknologioilla, jos asiaan perehdytään huolella”, Arasto toteaa.

Viime aikoina on kiinnitetty huomiota datakeskuksissa syntyvän hukkalämmön keräämiseen ja hyödyntämiseen. Miten yritykset ja kunnat voivat hyödyntää hukkalämpöä? Araston mukaan monet vielä muutama vuosi sitten liian kalliina pidetyt teknologiat ovat nykyään mahdollisia ja jopa kannattavia. Esimerkiksi lämpöpumpputeknologia on kehittynyt voimakkaasti viime vuosina.

Myös rakennusmateriaalien valinta vaikuttaa kestävyyteen huomattavasti.

”Rakennusten elinkaaripäästöjä ja jätteitä tutkitaan nykyään valtavasti, ja tutkimuksessa kulkee punaisena lankana ajatus siitä, että pidempi elinkaari ja runsaammat käyttömahdollisuudet tarkoittavat yleensä parempaa kestävyyttä. Jos rakennusta ei enää voida käyttää datakeskuksena vaikkapa 15 vuoden kuluttua, voidaanko se muuttaa johonkin muuhun käyttöön sopivaksi? Tähän kysymykseen vastaaminen liittyy vahvasti älykkääseen suunnitteluun jo datakeskushankkeen alkuvaiheessa.”

Pohjoismaat näyttävät tietä

Myös maantiede ja sijainti ovat tärkeitä, kun ICT-yritykset tekevät päätöksiä uuden datakeskuksen sijoittamispaikasta. Pohjoismaat ovat houkutelleet viime vuosina merkittäviä datakeskusinvestointeja.

Google tuli alueelle vuonna 2009 ja Facebook vuonna 2011, ja sen jälkeen yhä useampi datakeskussijoittaja on syystäkin suosinut hankkeissaan Pohjoismaita. Pohjoismaiden ministerineuvoston vuonna 2018 teettämässä analyysissa todettiin, että tärkeimmät datakeskusten sijoituspaikan valintaan vaikuttavat tekijät ja Pohjoismaiden markkinoiden vahvuudet vastaavat toisiaan poikkeuksellisen hyvin.

Nämä tekijät voidaan jakaa neljään ryhmään. Yhteystekijöillä tarkoitetaan yhteyksiä asiakkaisiin ja muihin alueisiin verkkojen, nopeiden datayhteyksien ja kuljetuksen avulla. Myös luontoon liittyvät tekijät ovat erittäin tärkeitä, sillä viileä pohjoinen ilmasto auttaa datakeskusten toiminnalle olennaisessa viilennyksessä. Liiketoimintatekijöihin kuuluvat esimerkiksi nopea markkinoille pääsy, kohtuuhintaisen tonttimaan saatavuus, osaava työvoima, hyvä tietoturvallisuus ja vakaa poliittinen ympäristö. Tietenkin huomioon täytyy ottaa myös energiatekijät, kuten uusiutuvan energian saatavuus, sähkönsyötön luotettavuus, edullinen hintataso ja energian riittävyys.

”Kestävyyden optimointiin vakavasti suhtautuvat teknologiayritykset pyrkivät tuottamaan datakeskuksissa tarvittavan energian mahdollisimman vähäisin päästöin. Pohjoismaissa on saatavilla runsaasti uusiutuvan energian lähteitä, esimerkiksi tuulivoimaa, vesivoimaa, bioenergiaa ja maalämpöä. Datakeskuksia hoitavat ja niihin investoivat yritykset ovat myös yleensä kiinnostuneita aurinkoenergiasta. Aurinkopaneelit sopivatkin hyvin datakeskuskompleksin suurelle katolle”, Arasto kuvailee.

Datakeskus ilman hiilijalanjälkeä?

Monet suuret teknologiayritykset ovat jo sitoutuneet käyttämään datakeskuksissaan uusiutuvaa energiaa. Datakeskusten energiankulutusta voidaan kuitenkin vähentää ja niiden energiatehokkuutta parantaa vielä paljon.

YIT on mukana ympäristöystävällisemmän tietoyhteiskunnan rakentamisessa. Se rakentaa seuraavan sukupolven datakeskuksia, jotka ovat kestäviä sekä enemmän tai vähemmän autonomisia.

”Olemme kehittäneet uutta konseptia, jossa tuulienergia ja datakeskuksissa syntyvä hukkalämpö yhdistetään ruoantuotantoon. Näin datakeskuksen päästöt jäävät hyvin vähäisiksi”, toteaa Ruotsin YIT:n liiketoiminnan ja teknologian kehittämisestä vastaava johtaja Fredrik Sarvell.

Uudessa konseptissa tuodaan tuulivoima datakeskuksen lähelle. Datakeskukselle voidaan tällöin tehdä sähkösopimus, jossa sähkö tuotetaan uudella tuulivoimalla. Datakeskukselle tuotetaan energiaa tuuliturbiineilla ja mielellään myös aurinkokennoilla, ja keskuksessa syntyvä hukkalämpö puolestaan myydään ja siirretään lähellä olevaan kasvihuoneeseen, jossa se auttaa viljelijöitä tuottamaan ruokaa paikallisesti. Hukkalämmön voi myydä myös kaukolämpöjärjestelmään, jolloin se vähentää järjestelmän fossiilisten polttoaineiden käyttöä. Prosessin tavoitteena on nettoarvoltaan nollahiilijalanjälki.

”Pystymme tämän konseptin avulla saavuttamaan hiilipäästötavoitteemme ja samalla luomaan energiatehokkaan seuraavan sukupolven datakeskuksen. YIT:llä on runsaasti kokemusta datakeskusten rakentamisesta Pohjoismaihin. Pystymme nyt yhdessä yhteistyökumppaniemme ja yhteisöjen kanssa tarjoamaan vieläkin kattavamman ja kestävämmän ratkaisun datakeskusten rakentamisen lisäksi myös niiden suunnitteluun ja käyttöön”, Sarvell toteaa.

”Haluamme toimittaa seuraavan sukupolven datakeskukset kokonaispalveluna yhdeltä luukulta.”

Ota yhteyttä