Se ne sai qualcosa sulle energie rinnovabili, avrai sicuramente sentito parlare del suo inconveniente intermittente: il sole non splende sempre e non soffia sempre il vento, quindi produrre energia da energie rinnovabili non dà il tipo di produzione incessante di energia da combustibili fossili. . ossidanti o energia nucleare.
C'è anche lo svantaggio della sovrapproduzione di energie rinnovabili, che potrebbe minacciare i picchi di energia di Internet, e l'energia in eccesso deve essenzialmente essere drenata dalla rete, rovinandone la potenziale utilità.
Sebbene la tecnologia delle batterie sia avanzata negli ultimi tempi, non siamo al punto in cui è possibile l'accumulo di energia su larga scala. Fino ad allora, gli svantaggi dell'intermittenza delle rinnovabili ne stanno ostacolando l'adozione diffusa.
Questa è la sfida che i ricercatori della University of Southern California stanno cercando di risolvere con una nuova soluzione: le batterie informatiche.
Informazioni cosa?
L'idea di una batteria informativa non è così strana se ci pensi. Il problema che stiamo cercando di risolvere è rendere le energie rinnovabili più costantemente produttive. L'unico motivo per cui generiamo energia è trasformarla in una sorta di lavoro pratico, sia che si tratti di far funzionare il motore di un'auto, di far funzionare il sistema di aria condizionata di casa o di alimentare un data center di Google.
Sebbene la soluzione a lungo termine per portare l'energia rinnovabile a tutti sia la tradizionale tecnologia delle batterie, ci sono misure che possiamo adottare per accelerare le cose. È qui che entrano in gioco le batterie di informazioni.
"Per come stanno andando le cose, tra 5 anni la quantità di energia rinnovabile sprecata in California di anno in anno sarà equivalente alla quantità di energia utilizzata di anno in anno nella città di Los Angeles", ha affermato Barath Raghavan, un insegnante assistente informatico presso la Viterbi School of USC. . Ingegneria.
Trovare un uso produttivo dell'energia in eccesso potrebbe fare molto per compensare la domanda di energia posta sulle energie rinnovabili durante i periodi di bassa produzione di energia. L'idea è di spostare efficacemente questo consumo di energia da periodi di sottoproduzione a periodi di sovrapproduzione e salvare il risultato di questo lavoro per un uso successivo.
Non puoi davvero farlo con un veicolo o anche un condizionatore d'aria, ma puoi farlo con l'elaborazione dei dati, dove entra in gioco il termine batteria dati.
Conservare energia dalle energie rinnovabili è già abbastanza difficile, ma archiviare i dati è straordinariamente semplice, quindi invece di risparmiare energia da un pannello solare che un data center potrebbe utilizzare di notte, chiedi al data center di eseguire calcoli prevedibili sui momenti di eccesso di fornitura. Il data center può quindi salvare quei risultati fino a quando non saranno necessari in un secondo momento, il che è un'operazione molto meno ad alta intensità energetica.
"Abbiamo scoperto che se possiamo prevedere possibili calcoli che potrebbero accadere in futuro, possiamo eseguire quei calcoli ora, purché ci sia energia libera, e salvare i risultati, che ora hanno energia incorporata", ha detto Raghavan.
Come potresti pianificare il lavoro IT in anticipo?
Una delle peculiarità chiave dell'idea della batteria di informazioni, che Raghavan e Jennifer Switzer, una studentessa di dottorato presso l'Università della California, San Diego, descrivono in un recente articolo pubblicato su ACM Energy Informatics Review, è che molto lavoro computazionale sa in anticipo.
"Immagina un enorme compito computazionale che assomigli a un enorme puzzle, in cui ogni pezzo è un pezzo computazionale", ha detto Raghavan a TheComparison questa settimana. "Potresti fare tutto in una volta, un puzzle in un unico pezzo, se sai in anticipo quale sarà ogni singolo calcolo. Ma spesso non sai al XNUMX% quale sarà un compito futuro. Puoi immagina di dividere un grande calcolo in più pezzi di un puzzle più piccoli.
"Anche se non puoi fare tutto in anticipo, puoi fare molto. Di conseguenza, solo una piccola quantità deve essere eseguita in tempo reale (le poche piccole parti che non erano precalcolabili), il resto sfruttando le monete calcolate eseguite speculativamente. "
Inoltre, è probabile che molti di questi calcoli siano riutilizzabili per diverse applicazioni o calcoli, quindi il risparmio energetico del calcolo ripetitivo in tempo reale può davvero iniziare a sommarsi.
Non costa energia archiviare tutti questi dati?
Sì, ma non esattamente sulla stessa scala.
Per leggere, scrivere o comunque interagire con la batteria di informazioni, dovrai ovviamente spendere energia. Ma con l'archiviazione a lungo termine, una volta che i dati sono scritti nella batteria e indicizzati in modo che siano facilmente accessibili, il costo energetico dell'utilizzo è minuscolo rispetto all'energia necessaria per ricalcolare quei dati in tempo reale.
"Dipende dal supporto di archiviazione e dal tipo di elaborazione, ma stiamo parlando di molto, molto più efficiente in generale", ci ha detto Raghavan.
"Come stima molto approssimativa (lontana dalla busta), un disco rigido per server di fascia alta ha un'energia incorporata di circa due GJ, che è un po' più di uno smartphone e equivarrebbe a circa 1 kJ/MB in stato stazionario , e i MB qui sono i dati di output (che avranno l'energia intrinseca del calcolo).
"Il suo consumo energetico operativo è basso, circa quattro W."
Basterebbe questo risparmio energetico per risolvere il disagio dell'intermittenza delle energie rinnovabili? Potrebbe non essere sufficiente da solo, dato che la quantità di energia necessaria per far funzionare i computer del pianeta sta aumentando rapidamente. Ma prima di poter davvero parlare di generare più energia, assicurarsi di utilizzare appieno l'energia che generiamo è un passo essenziale nella giusta direzione.