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10年之內(nèi)，阿里騰訊會(huì)收購(gòu)污水廠嗎？
上個(gè)月，荷蘭水圈出了一則大新聞——谷歌荷蘭要和當(dāng)?shù)氐乃畡?wù)公司聯(lián)合投資，在一個(gè)污水廠內(nèi)新建一套水處理系統(tǒng)，目的是為谷歌在荷蘭的其中一個(gè)數(shù)據(jù)中心提供冷卻水。
這則新聞為什么在荷蘭引起關(guān)注？因?yàn)檫@標(biāo)志著谷歌不再使用自來(lái)水，而是用地表水來(lái)冷卻Eemshaven數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器。其次，谷歌還表示正在考察使用污水廠出水作為冷卻水的可行性。IT巨頭進(jìn)軍污水圈，日后會(huì)不會(huì)還直接收購(gòu)污水廠呢？我們馬上看看項(xiàng)目的來(lái)龍去脈。
污水處理和IT巨頭的跨界
谷歌作為全球最大的數(shù)據(jù)供應(yīng)商之一，為其歐洲的大部分用戶提供服務(wù)。自2007年以來(lái)，谷歌在歐洲建立了四個(gè)大型數(shù)據(jù)中心，其中第一個(gè)在2007年建于比利時(shí)的St. Ghislain，并于2010年全面投產(chǎn)。第二座于2012年落戶芬蘭Hamina，第三座靠近Google在愛爾蘭都柏林的歐洲總部，也在2012年投產(chǎn)。第四個(gè)數(shù)據(jù)中心選擇在了荷蘭的格羅寧根，并于2016年投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。
谷歌聲稱自己從2007年就開始了碳中和計(jì)劃，并于2017年實(shí)現(xiàn)能量自給，根據(jù)荷蘭的計(jì)劃，谷歌也要在2030年實(shí)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)中心和辦公室的碳中和目標(biāo)。
電耗怪物
谷歌這目標(biāo)能不能實(shí)現(xiàn)尚且是個(gè)未知數(shù)，但荷蘭政府已經(jīng)從電費(fèi)單看到這些大型數(shù)據(jù)中心是堆耗電怪物——據(jù)統(tǒng)計(jì)，荷蘭目前有大大小小約6600個(gè)數(shù)據(jù)中心，其中6000個(gè)都是小規(guī)模的，只相當(dāng)于一個(gè)中小企業(yè)的辦公室的房間。其余的600個(gè)的面積則超過(guò)100㎡。其中有三個(gè)巨型數(shù)據(jù)中心，每個(gè)的面積都在十幾個(gè)足球場(chǎng)以上。2019年，這些數(shù)據(jù)中心消耗了荷蘭全國(guó)2.5%的電耗，而那三個(gè)巨型數(shù)據(jù)中心就占了全國(guó)電耗的0.7%。這是什么概念？一個(gè)數(shù)據(jù)中心的電耗相當(dāng)于格羅寧根所有居民的用電量。
這三個(gè)巨無(wú)霸是谷歌和微軟建造的，它倆還計(jì)劃在荷蘭的Wieringermeer和Zeewolde多建3個(gè)數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，到2030年，這幾個(gè)巨型數(shù)據(jù)中心將消耗荷蘭全國(guó)3.5-7%的電耗。
冷卻水的需求
除了耗電，這些數(shù)據(jù)中心還要用到大量的水。
這些電腦全天候工作，機(jī)器會(huì)產(chǎn)生大量熱能。要服務(wù)器正常運(yùn)作，必須給它們降溫散熱。風(fēng)冷是主流的散熱方式，但是在夏天，風(fēng)冷還不足以抵消機(jī)房產(chǎn)生的熱能，所以需要用到冷卻水。
荷蘭三角洲研究所做過(guò)估算，在最熱的夏季，荷蘭的所有數(shù)據(jù)中心每天最多使用112000立方米的水。這種水可以為130萬(wàn)人用水量！
谷歌在Eemshaven的數(shù)據(jù)中心每天消耗2600立方米的冷卻水。而你可能有所不知的是，谷歌用的這些水，全是自來(lái)水！三角洲的數(shù)據(jù)還顯示，這個(gè)數(shù)字到2030年要漲到21600立方米。
要知道，荷蘭的自來(lái)水大多取自地下水。當(dāng)荷蘭人知道這些互聯(lián)網(wǎng)巨頭用寶貴的水源來(lái)冷卻電腦，自然也會(huì)表示愕然和不滿。荷蘭代爾夫特理工大學(xué)(TU Delft)水文學(xué)領(lǐng)域首席學(xué)者Hubert Savenije教授就認(rèn)為“數(shù)據(jù)中心用自來(lái)水是不可持續(xù)的，后者是優(yōu)質(zhì)用水，不應(yīng)該用來(lái)作冷卻用途”。
受到輿論的壓力，格羅寧根水務(wù)公司(WBG)也開始表示想停止使用自來(lái)水，他們的負(fù)責(zé)人也表示這并不是理想水源，也是不可持續(xù)的。
地表水是替代水源。但是，數(shù)據(jù)中心附近并沒(méi)有足夠的地表水源，最近的淡水源是Eems運(yùn)河，也在幾十公里之外。
怎么辦呢？
冷卻水自給自足
這就有了谷歌建凈水廠的新聞了。
格羅寧根水務(wù)公司和荷蘭水務(wù)公司Evides聯(lián)合成了一家叫North Water的公司，他們決定在格羅寧根城邊Garmerwolde污水廠里，建一套新的處理系統(tǒng)，將Eems運(yùn)河中的水處理到工業(yè)冷卻水級(jí)別。同時(shí)，North Water還將建一條28公里的管道，將凈化的出水運(yùn)到Eemshaven的數(shù)據(jù)中心。
格羅寧根水務(wù)公司的宣傳片顯示，他們從污水廠一角作為取水口，運(yùn)河的水繞著Garmerwolde污水廠外圍進(jìn)入冷卻水凈化系統(tǒng)。
谷歌的荷蘭分公司是這個(gè)系統(tǒng)的首個(gè)用戶，它自己也將投資4500萬(wàn)歐元到這個(gè)項(xiàng)目中。
工藝原理
由于是處理運(yùn)河抽上來(lái)的水，所以工藝組合不用想生活污水那么復(fù)雜，主要是用鐵鹽作絮凝沉淀，然后用高效斜板沉淀池作固液分離，最后再經(jīng)過(guò)一層沙濾去除剩余雜質(zhì)。這套系統(tǒng)的年處理量據(jù)稱達(dá)1000萬(wàn)立方米。
減少地下水的使用
North Water是格羅寧根水務(wù)針對(duì)荷蘭夏天降雨減少的問(wèn)題而成立的公司，目的是要減少地下水的使用。
格羅寧根水務(wù)擔(dān)心地下水使用的可持續(xù)性，因?yàn)樗麄冾A(yù)料到氣候變化會(huì)使荷蘭的夏天變得越來(lái)越干旱。沒(méi)有了地表降雨的捕集，人們將更加依賴地下水的開采；同時(shí)，旱季的延長(zhǎng)也會(huì)減少地下水的補(bǔ)給，最終形成惡性循環(huán)，造成海水倒灌等問(wèn)題。
用地表水生產(chǎn)工業(yè)供水就是其中的一個(gè)探索實(shí)踐。目前North Water生產(chǎn)的工業(yè)用水的價(jià)格為1歐元/m?，和自來(lái)水的價(jià)格相當(dāng)，所以還是企業(yè)能夠接受的。
組合式水冷系統(tǒng)
除了改用地表水作為水源，谷歌還在考察其他選項(xiàng)。谷歌荷蘭的投資組合經(jīng)理Rita Margarido女士在接受采訪時(shí)表示：“我們也在考察海水淡化的方案，但是反滲透工藝本身又需要大量能耗，而且還需要對(duì)濃水進(jìn)行處理?！?/p>
但她也表示如果之后這個(gè)技術(shù)有更多的突破，谷歌是不排除在以后的項(xiàng)目中考慮膜技術(shù)的。
據(jù)Margarido女士介紹，新水廠的出水除了用來(lái)冷卻，還可以作為熱源，通過(guò)熱交換器進(jìn)一步利用水中的余熱。
水冷的散熱能力是風(fēng)冷的24倍，這說(shuō)明水冷的方法更節(jié)能。谷歌稱會(huì)用到閉合和開放兩種水冷的形式：在閉合系統(tǒng)里，水將盡可能多次地持續(xù)循環(huán)；在開放系統(tǒng)里，他們使用水塔來(lái)降低閉合系統(tǒng)的溫度。這種結(jié)合系統(tǒng)會(huì)比一次性的水冷系統(tǒng)的水耗減少50%。
污水廠出水回用
為什么將冷取水處理單元放到Garmerwolde污水廠呢？這個(gè)選擇背后是在下一盤大棋——他們真的在考慮將污水處理廠的出水用作冷卻水的水源！
North Water和Google在新廠發(fā)布會(huì)上對(duì)此都沒(méi)有避諱，都談到了污水廠出水加工成為數(shù)據(jù)中心冷卻用水的可能性。但他們也表示，這個(gè)可能性還需要更多具體的研究去確認(rèn)是否真的可行。
在此前的《碳中和時(shí)代污水廠如何升級(jí)轉(zhuǎn)型？| 荷蘭案例分享》中，我們已經(jīng)介紹過(guò)Garmerwolde污水廠。它是荷蘭污水廠在碳中和時(shí)代升級(jí)轉(zhuǎn)型的代表。如今，這個(gè)污水廠不僅同時(shí)應(yīng)用了厭氧氨氧化和好氧顆粒污泥工藝，現(xiàn)在和跟互聯(lián)網(wǎng)IT巨頭直接合作，商業(yè)想象力確實(shí)值得同行效仿。