Onlangs heeft het bedrijf Asperitas een prijs gewonnen voor Hottest GreenTech Startup of the Year. Asperitas is erin geslaagd een datacenterkoeler te ontwikkelen die niet met lucht, maar met olie koelt. In editie 8/2017 wijdde KIJK er een NederTech aan die je hier kunt lezen. 

Na vier jaar lang rond de wereld te hebben gezeild, wist Rolf Brink één ding zeker: hij wilde nooit meer voor een gewoon bedrijf werken. Hij combineerde zijn liefde voor IT en voor boten en startte een bedrijf dat IT-systemen integreerde in de scheepvaart. Het resultaat: een server die zo klein en robuust was dat hij in de machinekamer van een schip paste. Hier moest de server met vloeistof worden gekoeld, in plaats van met lucht. Vlak voordat hij het prototype in productie wilde nemen, ging er bij hem een lampje branden. Zou deze techniek ook niet ideaal zijn om hardware in datacenters te koelen?

Kliederboel

Datacenters vreten energie. De gebouwen die de servers opslaan waar onze IT op draait, nemen een slordige 5 procent van het wereldwijde energieverbruik voor hun rekening. Verreweg het grootste deel daarvan gaat op aan koeling. Een datacentrum gebruikt honderden ventilatoren die lucht langs de servers blazen om de elektronica koel te houden, vaak met windkracht 9 of 10. Je reinste energieverspilling, vindt Brink. Samen met zijn compagnon Markus Mandemaker richtte hij het bedrijf Asperitas op, waarbij ze hun eerdere concept voor de scheepvaart ombouwden tot een oplossing om datacenters met vloeistof te koelen. Die oplossing is even simpel als doeltreffend: door servers in een vloeistof te hangen, wordt hun warmte geabsorbeerd en is luchtkoeling niet meer nodig.

Als koelvloeistof gebruikt Brink medicinale olie die ook in tal van huishoudelijke producten is verwerkt. Olie is een ‘diëlektrische’ oftewel niet-geleidende vloeistof en veroorzaakt dus geen kortsluiting. Door af te stappen van luchtkoeling zegt Brink tot wel 50 procent van de energiekosten te kunnen besparen. Het betekent ook dat meer energie kan worden gebruikt voor het aansturen van de IT. Bijkomend voordeel is dat koelen met olie beter is voor de houdbaarheid van de servers. Luchtkoeling veroorzaakt namelijk kleine trillingen in de elektronica, waardoor onderdelen sneller slijten.

Overigens is koelen met olie niet nieuw. In de jaren zestig paste IBM het al toe bij zijn mainframe-computers. Maar de technologie brak nooit echt door, vooral omdat oliekoeling de naam had een kliederboel te zijn. Bij onderhoud of vervanging werd er vaak olie gemorst. Bij Asperitas hebben ze dat nadeel opgelost. De bak waar de servers in staan is uitgerust met dubbele wanden, waar weer een extra schil met dekplaten omheen zit. Ook werden speciale onderhoudstrolleys ontwikkeld die de servers morsvrij uit de olie kunnen takelen. Brink: “Ons uitgangspunt was dat er niet één druppel olie mocht worden gemorst.”

Een andere uitdaging was ervoor te zorgen dat de olie in het systeem circuleert en zijn warmte kwijtraakt. Traditioneel was hier een enorm stelsel van buizen en pompen voor nodig dat de verwarmde olie naar een speciale koeltoren leidde. In zijn prototype voor de scheepvaart had Brink al een simpele maar ingenieuze methode ontworpen om de olie af te koelen via natuurlijke convectie. Daarbij stuwt de warmte van de IT de olie omhoog naar een element waar koelwater doorheen stroomt. De gekoelde olie stroomt vervolgens via de zijkant terug naar beneden. Geen buizen of pompen meer nodig.

Het team van Asperitas ontwierp een machine waarin 24 cassettes met meerdere servers van energie worden voorzien terwijl ze zijn ondergedompeld in olie. De machines kunnen aan elkaar worden gekoppeld, waarbij het koelwater van het ene naar het andere apparaat stroomt. Het warme restwater kan desgewenst duurzaam worden ingezet, bijvoorbeeld voor stadsverwarming. “Het datacentrum dat wij voor ogen hebben, produceert energie”, zegt Brink. “In ons vakgebied geldt dat wel als het ei van Columbus.”

Sexy design

De grootste uitdaging was om alle onderdelen van het koelproces samen te brengen in die ene machine. Dus niet alleen het ‘morsvrij’ maken van de olie, maar ook het integreren van een dubbele stroomvoorziening en het slim onderbrengen van de kabels. Het leidde tot een strak en futuristisch ogend apparaat. Brink: “Design was een hoge prioriteit, want een technologie die zo baanbrekend is, moet er wel een beetje sexy uitzien. Je kunt niet met een soort cv-ketel aan komen zetten.”

Een van de gevolgen van koelen met olie is ook dat een datacenter heel anders kan worden ingericht. Opgehoogde vloeren en standaard IT-racks zijn niet langer nodig. Ook de servers zelf hoeven niet meer in een stalen chassis te worden gehuisvest, want de onderdelen kunnen los in de olie hangen. Vanuit de IT-wereld is er veel belangstelling voor deze koeloplossing. Al duurt het vaak wel even voordat iedereen het verhaal helemaal begrijpt, zegt Brink. “We vragen ons weleens voor de grap af hoeveel vernieuwing onze sector aankan. Maar de technologie van datacenters is zo verouderd, dat moet echt op de schop.”

Deze NederTech-aflevering staat ook in KIJK 8/2017.

Tekst: Hidde Tangerman

Beeld: www.debeeldredacteur.nl/Michel ter Wolbeek

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!