來自紐約大學坦登工程學院的研究人員開發了一種基於沸石的熱電池模型,該模型能夠將數據中心的冷卻電力消耗減少高達 86%。這一系統利用工業設施的廢熱按需提供冷卻。通過整合這兩類設施,數據中心和工業廠房的總電力消耗可以減少超過 75%。對美國各地設施的地理空間分析顯示,數據中心與十個最近的工業地點之間的中位數距離為 57 公里(約 35 英里)。這一接近性使得可以通過電動卡車或鐵路運輸充電的沸石,同時保持淨電力節省,往往超過 40%。研究人員在新聞稿中表示:「在能源效率方面,這相當於功率使用效率提升 12%,這是數據中心行業的一個關鍵指標。」
該技術依賴於沸石,這是一種廉價且多孔的晶體材料,通常用於水處理和石油精煉。這些礦物質如同熱海綿,通過吸收水蒸氣來釋放熱量。新聞稿補充道:「在工業設施(如化工廠或煉油廠)中,低至中溫的廢熱(約 200 攝氏度以下)被用來對熱電池進行『充電』,從而乾燥沸石。」乾燥的材料隨後被運送到數據中心,用於取代耗電量大的壓縮冷卻設備。當伺服器需要冷卻時,水會被蒸發以移除房間的熱量。研究人員解釋道:「水蒸氣被乾燥的沸石吸附,這有效地充當了熱源。」
與傳統的熱存儲方法相比,沸石能夠保持其熱潛能,直到重新引入水分,這使得該材料適合長時間存儲和運輸,而不會有顯著的能量損失。
雖然該系統提供了可觀的電力節省,但也改變了這些設施的用水方式。綜合系統的總用水量增加約 15% 至 25%,因為蒸發是冷卻過程的核心。這一增量部分被工業設施的用水量大幅減少所抵消,因為廢熱被引導進入熱電池,而不是通過傳統的冷卻塔排放。新聞稿強調:「沸石充電過程中釋放的水也可以在現場重複使用,部分關閉循環。」
這些發現表明,將冷卻視為熱物流而非電力需求,可以將廢熱視為一種有價值的資源進行商業化。該系統目前仍處於建模階段,研究人員已開始與行業領導者進行討論,以探索將解決方案擴展至現實應用的可能性。研究人員總結道:「通過將冷卻重新想像為熱物流問題而不是電力需求,基於沸石的熱電池可以幫助數據中心在不過熱電網的情況下實現增長。」




