Greening Data Centers: Advanced Cooling Technologies
UPSC Relevance
Prelims: Science and Technology (ICT, New technologies), Environment & Ecology (Climate Change, Green Technology).
Mains:
GS Paper 3: Science and Technology ("Science and Technology- developments and their applications and effects in everyday life"), Environment ("Conservation, environmental pollution and degradation"), Infrastructure ("Energy").
Key Highlights of the News
New Cooling Technologies (പുതിയ ശീതീകരണ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ): പരമ്പരാഗത എയർ കൂളിംഗിന് (air cooling) പകരമായി, 'കോൾഡ് പ്ലേറ്റുകൾ' (cold plates), 'ഇമ്മേർഷൻ കൂളിംഗ്' (immersion cooling) തുടങ്ങിയ നൂതന ശീതീകരണ രീതികൾക്ക് ഡാറ്റാ സെന്ററുകളുടെ പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതം ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് പുതിയ പഠനം.
Environmental Benefits (പാരിസ്ഥിതിക നേട്ടങ്ങൾ): ഈ പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകൾക്ക് ഡാറ്റാ സെന്ററുകളിലെ കാർബൺ ബഹിർഗമനം (emissions) 15-21%, ഊർജ്ജ ഉപയോഗം (energy use) 15-20%, ജല ഉപഭോഗം (water consumption) 31-52% വരെ കുറയ്ക്കാൻ സാധിക്കും.
The Problem with Data Centers (ഡാറ്റാ സെന്ററുകളുടെ പ്രശ്നം): ഡാറ്റാ സെന്ററുകൾ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ വലിയ അളവിൽ താപം ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഇത് തണുപ്പിക്കുന്നതിന്, കമ്പ്യൂട്ടിംഗിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന അത്രയും തന്നെ ഊർജ്ജം ആവശ്യമായി വരുന്നു.
Life Cycle Assessment (ലൈഫ് സൈക്കിൾ അസസ്മെന്റ്): മൈക്രോസോഫ്റ്റിലെയും (Microsoft) മറ്റ് സ്ഥാപനങ്ങളിലെയും ഗവേഷകർ നടത്തിയ ഒരു 'ലൈഫ് സൈക്കിൾ അസസ്മെന്റ്', ഈ പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ പാരിസ്ഥിതിക നേട്ടങ്ങൾ സ്ഥിരീകരിച്ചു.
Renewable Energy is Key (പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജം പ്രധാനം): നൂതന ശീതീകരണത്തോടൊപ്പം പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജം (renewable energy) കൂടി ഉപയോഗിച്ചാൽ, കാർബൺ ബഹിർഗമനം 85-90% വരെ കുറയ്ക്കാൻ കഴിയുമെന്നും പഠനം കണ്ടെത്തി.
Key Concepts Explained
Data Center (ഡാറ്റാ സെന്റർ):
വലിയ അളവിലുള്ള ഡാറ്റ സംഭരിക്കുന്നതിനും, സംസ്കരിക്കുന്നതിനും, വിതരണം ചെയ്യുന്നതിനുമായി കമ്പ്യൂട്ടർ സംവിധാനങ്ങളും മറ്റ് അനുബന്ധ ഉപകരണങ്ങളും ഒരുമിച്ച് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു കേന്ദ്രമാണിത്.
ക്ലൗഡ് കമ്പ്യൂട്ടിംഗ്, ഇന്റർനെറ്റ് സേവനങ്ങൾ എന്നിവയുടെയെല്ലാം അടിസ്ഥാനം ഡാറ്റാ സെന്ററുകളാണ്.
Advanced Cooling Methods (നൂതന ശീതീകരണ രീതികൾ):
Cold Plates (Direct-to-chip cooling): കമ്പ്യൂട്ടർ ചിപ്പുകളിൽ നിന്ന് നേരിട്ട് താപം വലിച്ചെടുക്കുന്നതിനായി, ശീതീകരണി (coolant) ഒഴുകുന്ന ചെറിയ പ്ലേറ്റുകൾ ചിപ്പുകളിൽ ഘടിപ്പിക്കുന്ന രീതിയാണിത്.
Immersion Cooling: കമ്പ്യൂട്ടർ ഘടകങ്ങളെ, താപം വലിച്ചെടുക്കാൻ കഴിവുള്ള, വൈദ്യുതി കടത്തിവിടാത്ത ഒരു പ്രത്യേക ദ്രാവകത്തിൽ (dielectric fluid) മുക്കിവെച്ച് തണുപ്പിക്കുന്ന രീതിയാണിത്.
Life Cycle Assessment (LCA - ലൈഫ് സൈക്കിൾ അസസ്മെന്റ്):
ഒരു ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെയോ സേവനത്തിന്റെയോ, അതിന്റെ നിർമ്മാണം മുതൽ ഉപയോഗം കഴിഞ്ഞ് ഒഴിവാക്കുന്നത് വരെയുള്ള (cradle-to-grave) എല്ലാ ഘട്ടങ്ങളിലുമുള്ള പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതങ്ങളെ വിലയിരുത്തുന്ന ഒരു രീതിയാണിത്.
Mains-Oriented Notes
ഇന്ത്യയുടെ 'ഡിജിറ്റൽ ഇന്ത്യ' (Digital India) ദൗത്യത്തിന്റെയും, ഡാറ്റാ പ്രാദേശികവൽക്കരണ നയങ്ങളുടെയും (data localization policies) ഫലമായി രാജ്യത്ത് ഡാറ്റാ സെന്ററുകളുടെ എണ്ണം അതിവേഗം വർധിച്ചുവരികയാണ്.
ഇത് വലിയ തോതിലുള്ള ഊർജ്ജ ഉപഭോഗത്തിനും പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്നങ്ങൾക്കും കാരണമാകുന്നു. ഇന്ത്യയുടെ ഊർജ്ജ ആവശ്യകതയുടെ 1.5% വരെ ഡാറ്റാ സെന്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.
ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, കോൾഡ് പ്ലേറ്റുകൾ, ഇമ്മേർഷൻ കൂളിംഗ് തുടങ്ങിയ ഹരിത സാങ്കേതികവിദ്യകൾക്ക് (green technologies) ഇന്ത്യയിൽ വലിയ പ്രസക്തിയുണ്ട്.
ഇന്ത്യയുടെ കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാന പ്രതിബദ്ധതകളും (climate change commitments), വർധിച്ചുവരുന്ന ഡിജിറ്റൽ ആവശ്യകതകളും ഒരുമിച്ച് കൊണ്ടുപോകാൻ ഇത്തരം സാങ്കേതികവിദ്യകൾ സഹായിക്കും.
Pros (of adopting advanced cooling):
Energy Efficiency: ഊർജ്ജ ഉപയോഗം കുറയ്ക്കുന്നത് പ്രവർത്തനച്ചെലവ് കുറയ്ക്കാനും, രാജ്യത്തിന്റെ ഊർജ്ജ ശൃംഖലയുടെ മേലുള്ള സമ്മർദ്ദം ലഘൂകരിക്കാനും സഹായിക്കും.
Water Conservation: ജലദൗർലഭ്യം നേരിടുന്ന ഇന്ത്യയെപ്പോലുള്ള ഒരു രാജ്യത്ത്, ജല ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യകൾക്ക് വലിയ പ്രാധാന്യമുണ്ട്.
Environmental Compliance: ഇന്ത്യയുടെ കാർബൺ ബഹിർഗമനം കുറയ്ക്കുന്നതിനും, പാരീസ് ഉടമ്പടി (Paris Agreement) പോലുള്ള അന്താരാഷ്ട്ര ലക്ഷ്യങ്ങൾ കൈവരിക്കുന്നതിനും സഹായിക്കും.
Enhanced Performance: കാര്യക്ഷമമായ ശീതീകരണം കമ്പ്യൂട്ടർ ഹാർഡ്‌വെയറിന്റെ പ്രകടനവും ആയുസ്സും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.
Cons (Challenges for India):
High Initial Cost: ഈ നൂതന സാങ്കേതികവിദ്യകൾ സ്ഥാപിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രാരംഭ ചെലവ് വളരെ കൂടുതലാണ്.
Technological & Skill Gap: ഈ സംവിധാനങ്ങൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിനും പരിപാലിക്കുന്നതിനും ആവശ്യമായ വൈദഗ്ധ്യമുള്ള തൊഴിലാളികളുടെ അഭാവമുണ്ട്.
Regulatory Hurdles: പുതിയ തരം ശീതീകരണികൾക്കും (coolants) ഡിസൈനുകൾക്കും ആവശ്യമായ നിയമപരമായ അനുമതികൾ ലഭിക്കുന്നതിൽ കാലതാമസം ഉണ്ടാകാം.
Reliable Renewable Energy: ഈ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ പൂർണ്ണമായ പാരിസ്ഥിതിക നേട്ടം ലഭിക്കണമെങ്കിൽ, തടസ്സമില്ലാത്ത പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജ വിതരണം ആവശ്യമാണ്.
Balanced View / The Way Forward (സന്തുലിതമായ കാഴ്ചപ്പാട്):
ഇന്ത്യയുടെ ഡിജിറ്റൽ ഭാവി സുസ്ഥിരമാകണമെങ്കിൽ, ഡാറ്റാ സെന്ററുകളെ ഹരിതമാക്കേണ്ടത് (green data centers) അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്.
സർക്കാർ, 'പ്രൊഡക്ഷൻ ലിങ്ക്ഡ് ഇൻസെന്റീവ്' (Production Linked Incentive - PLI) പോലുള്ള പദ്ധതികളിലൂടെ നൂതന ശീതീകരണ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ ആഭ്യന്തര നിർമ്മാണത്തെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കണം.
ഡാറ്റാ സെന്ററുകൾക്കുള്ള ഒരു 'ഗ്രീൻ എനർജി പോളിസി' രൂപീകരിക്കുകയും, അവർക്ക് കുറഞ്ഞ നിരക്കിൽ പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജം ലഭ്യമാക്കുകയും വേണം.
ഗവേഷണ-വികസന പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് (R&D) സർക്കാർ പിന്തുണ നൽകുകയും, വ്യവസായവും അക്കാദമിക് സ്ഥാപനങ്ങളും തമ്മിലുള്ള സഹകരണം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുകയും വേണം.
കേവലം ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യ എന്നതിലുപരി, ഇന്ത്യയുടെ ഡിജിറ്റൽ വളർച്ചയെയും പാരിസ്ഥിതിക ഉത്തരവാദിത്തത്തെയും ഒരുമിപ്പിക്കുന്ന ഒരു സമഗ്രമായ നയത്തിന്റെ ഭാഗമായി ഇതിനെ കാണണം.
COMMENTS