Trong thời đại công nghệ phát triển vượt bậc nhờ AI, các trung tâm dữ liệu và hệ thống tính toán hiệu suất cao đã trở thành xương sống cho các hoạt động kỹ thuật số hiện đại. Tuy nhiên, sự gia tăng nhanh chóng này cũng đặt ra những thách thức lớn về việc sử dụng năng lượng hiệu quả và giảm thiểu tác động đến môi trường. Một trong những giải pháp nổi bật chính là tái sử dụng nhiệt – phương pháp thu hồi và tận dụng nguồn nhiệt thừa từ các trung tâm dữ liệu để phục vụ nhiều mục đích thiết thực. Trong bài viết sau đây, ATD sẽ giới thiệu chi tiết hơn về tái sử dụng nhiệt, cách thức hoạt động, các ứng dụng nổi bật và tiềm năng phát triển trong tương lai.

Tầm quan trọng của việc tái sử dụng nhiệt trong giảm tiêu thụ năng lượng

Tái sử dụng nhiệt không chỉ đơn giản là thu hồi và chuyển hóa nhiệt thừa từ các thiết bị CNTT và hệ thống làm mát, mà còn giúp giảm đáng kể lượng năng lượng truyền thống cần tiêu thụ. Nguồn nhiệt này có thể được tận dụng để sưởi ấm không gian cho các tòa nhà, cung cấp nước nóng phục vụ sinh hoạt, hoặc tham gia vào các quy trình công nghiệp, từ đó tiết kiệm tài nguyên và bảo vệ môi trường.

Một trong những ứng dụng nổi bật của tái sử dụng nhiệt là hỗ trợ sản xuất điện thông qua chu trình Rankine hữu cơ (ORC), đặc biệt khi nhiệt độ vượt ngưỡng 80°C. Điều này mở ra cơ hội sản xuất năng lượng sạch và bền vững, giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Ngoài ra, nhiệt thừa còn có thể hỗ trợ nhiều quy trình công nghiệp, từ chế biến thực phẩm đến sản xuất hóa chất, nâng cao hiệu quả sản xuất.

Trong nông nghiệp, việc tái sử dụng nhiệt đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ ổn định cho nhà kính, hỗ trợ trồng trọt trong môi trường khắc nghiệt. Đồng thời, nguồn nhiệt này còn có thể được sử dụng để nuôi trồng tảo hấp thụ CO2, một giải pháp xanh góp phần giảm phát thải khí nhà kính, tạo nên giá trị bền vững cho cả môi trường và ngành nông nghiệp.

Những yếu tố then chốt trong hệ thống tái sử dụng nhiệt

Để hệ thống tái sử dụng nhiệt đạt hiệu quả tối đa, cần đảm bảo một số yếu tố then chốt. Trước tiên là khả năng cân đối giữa cung và cầu nhiệt trong từng mùa. Vào mùa hè, khi nhiệt thải ra từ trung tâm dữ liệu lớn hơn nhu cầu sử dụng, cần các giải pháp điều chỉnh nhiệt lượng dư thừa. Ngược lại, mùa đông lại đòi hỏi nhiệt độ cao hơn để đáp ứng nhu cầu sưởi ấm, điều này đôi khi yêu cầu lắp đặt thêm bơm nhiệt để tăng cường hiệu suất. Bên cạnh đó, khoảng cách giữa trung tâm dữ liệu và khu vực tiêu thụ nhiệt cũng là yếu tố quan trọng, bởi việc kéo dài hệ thống ống dẫn nhiệt có thể làm tăng chi phí đầu tư và giảm hiệu quả nhiệt thu hồi.  

Ngoài các yếu tố kỹ thuật, quy định pháp lý cũng đang thúc đẩy sự phát triển của tái sử dụng nhiệt. Tại châu Âu, các chỉ thị về hiệu quả năng lượng và năng lượng tái tạo yêu cầu các trung tâm dữ liệu có tổng công suất tiêu thụ trên 1MW phải tái sử dụng nhiệt, trừ khi không khả thi về kinh tế hoặc kỹ thuật. Điều này không chỉ tạo động lực cho các nhà vận hành đầu tư vào giải pháp bền vững mà còn thúc đẩy sự chuyển đổi của ngành năng lượng sang các nguồn năng lượng tái tạo và sạch hơn.  

Tái sử dụng nhiệt từ trung tâm dữ liệu không chỉ là một bước tiến trong việc tối ưu hóa năng lượng mà còn mở ra cánh cửa cho sự phát triển bền vững. Với khả năng giảm chi phí vận hành, tăng cường hiệu suất năng lượng, và góp phần bảo vệ môi trường, giải pháp này xứng đáng trở thành xu hướng tất yếu trong tương lai. Đây không chỉ là cách các trung tâm dữ liệu vận hành hiệu quả hơn, mà còn là lời cam kết mạnh mẽ đối với một hành tinh xanh hơn.