Microsoft tentang eksperimen skala besar pertama di dunia yang menggunakan sel bahan bakar hidrogen untuk memberi daya pada server di pusat data.
Pemasangan 250 kW dilakukan oleh perusahaan . Di masa depan, instalasi serupa berkapasitas 3 megawatt akan menggantikan generator diesel tradisional, yang saat ini digunakan sebagai sumber listrik cadangan di pusat data.
Hidrogen dinilai sebagai bahan bakar ramah lingkungan karena pembakarannya hanya menghasilkan air.
Microsoft telah menetapkan tugas .
Seperti di pusat data lainnya, pusat data Azure menggunakan generator diesel sebagai sumber daya cadangan ketika listrik di sepanjang saluran utama terputus. Peralatan ini 99% menganggur, namun pusat data tetap menjaganya agar berfungsi dengan baik sehingga berfungsi dengan lancar jika terjadi kegagalan yang jarang terjadi. Dalam praktiknya, di Microsoft, mereka hanya menjalani pemeriksaan kinerja bulanan dan pengujian beban tahunan, ketika beban dari mereka benar-benar dikirimkan ke server. Kegagalan listrik utama tidak terjadi setiap tahun.
Namun, para ahli Microsoft telah menghitung bahwa model sel bahan bakar hidrogen terbaru sudah lebih hemat biaya dibandingkan generator diesel.
Selain itu, catu daya cadangan (UPS) kini menggunakan baterai yang menyediakan daya dalam interval pendek (30 detik hingga 10 menit) antara pemadaman listrik dan pengaktifan generator diesel. Yang terakhir ini mampu bekerja terus menerus hingga bensin habis.
Sel bahan bakar hidrogen menggantikan UPS dan generator diesel. Ini terdiri dari tangki penyimpanan hidrogen dan unit elektrolisis, yang membagi molekul air menjadi hidrogen dan oksigen. Berikut penampakan model Power Innovations 250 kW pada kenyataannya:
Pemasangannya cukup disambungkan ke jaringan listrik yang ada - dan tidak memerlukan pasokan bahan bakar dari luar, seperti genset diesel. Ini dapat diintegrasikan dengan panel surya atau pembangkit listrik tenaga angin, yang akan menghasilkan cukup hidrogen untuk mengisi tangki. Oleh karena itu, hidrogen digunakan sebagai baterai kimia untuk pembangkit listrik tenaga surya dan angin.
Pada tahun 2018, para peneliti dari National Renewable Energy Laboratory di Colorado (AS) melakukan eksperimen pertama yang berhasil dalam memberi daya pada rak server dari sel bahan bakar menggunakan PEM (proton exchange membran), yaitu pada .
PEM adalah teknologi yang relatif baru untuk memproduksi hidrogen. Sekarang instalasi seperti itu secara bertahap menggantikan elektrolisis alkali tradisional. Inti dari sistem ini adalah sel elektrolisis. Ia memiliki dua elektroda, katoda dan anoda. Diantaranya terdapat elektrolit padat, yaitu membran penukar proton yang terbuat dari polimer berteknologi tinggi.
Secara teknologi, proton mengalir secara stabil di dalam membran, sementara elektron bergerak melalui saluran luar. Air deionisasi mengalir ke anoda, di mana ia dipecah menjadi proton, elektron, dan gas oksigen. Proton melewati membran, sedangkan elektron bergerak melalui sirkuit listrik eksternal. Di katoda, proton dan elektron bersatu kembali membentuk gas hidrogen (H2).
Ini adalah cara yang berkinerja sangat tinggi, andal, dan hemat biaya untuk memproduksi hidrogen langsung pada titik konsumsi. Kemudian, ketika hidrogen dan oksigen bergabung, uap air terbentuk dan listrik dihasilkan.
Pada bulan September 2019, Power Innovations mulai bereksperimen dengan sel bahan bakar 250 kilowatt yang memberi daya pada 10 rak server penuh. Pada bulan Desember, sistem lulus uji keandalan 24 jam, dan pada bulan Juni 2020 - pengujian 48 jam.
Selama percobaan terakhir, empat sel bahan bakar tersebut dioperasikan dalam mode otomatis. :
- 48 jam operasi terus menerus
- 10 kWh listrik dihasilkan
- 814 kg hidrogen digunakan
- 7000 liter air yang dihasilkan
Kini perusahaan berencana menggunakan teknologi yang sama untuk membangun sel bahan bakar berkapasitas 3 megawatt. Sekarang dayanya akan sebanding dengan generator diesel yang dipasang di pusat data Azure.
Sebuah organisasi internasional mempromosikan hidrogen sebagai bahan bakar , yang mempertemukan produsen peralatan, perusahaan transportasi, dan pelanggan besar - Microsoft telah menunjuk perwakilan di dewan ini. Pada prinsipnya, seluruh teknologi produksi hidrogen dan pembangkit listrik sudah tersedia. Tugas organisasi adalah untuk meningkatkan skalanya. Masih banyak pekerjaan yang harus diselesaikan di sini.
Para ahli melihat masa depan yang cerah untuk sel bahan bakar tipe PEM. Selama dua tahun terakhir, biayanya telah menurun sekitar empat kali lipat. Mereka secara sempurna melengkapi stasiun fotovoltaik dan angin, mengumpulkan energi selama periode pembangkitan maksimum - dan melepaskannya ke jaringan pada saat beban puncak.
Sekali lagi, mereka dapat digunakan sebagai perantara di bursa energi, di mana sistem membeli energi selama periode minimum atau bahkan β dan memberikannya pada saat-saat bernilai maksimal. Sistem pialang seperti itu dapat bekerja secara otomatis, seperti bot perdagangan.
Tentang Hak Periklanan
Catu daya cadangan pusat data kami tidak menggunakan hidrogen, namun keandalannya luar biasa! Kita server epik - ini sangat kuat , yang menggunakan prosesor modern dari AMD.
Tentang bagaimana kami membangun cluster untuk layanan ini di Habr.
Sumber: www.habr.com