Chińscy naukowcy opracowali „szokowe zamrażanie” – sposób schłodzenia serwerów AI w ciągu 20 sekund bez użycia freonu

Chińska firma rozwija „szokowe zamrażanie” – nowy sposób chłodzenia centrów danych

1. Dlaczego jest to ważne - Dysbalans energetyczny: Chiny produkują prawie dwa razy więcej energii elektrycznej niż USA. Daje im to przewagę w wyścigu o sztuczną inteligencję, ale większość wyprodukowanej mocy jest wydatkowana na chłodzenie serwerowni.

- Potencjalna niedobór zasobów: Obecnie wystarcza energii, ale przy rosnących ilościach danych chłodzenie może stać się wąskim gardłem.

2. Nowa idea od chińskich naukowców - Instytut Badań: Instytut Metalurgii Akademii Nauk Chin (Institute of Metal Research).

- Nowy mechanizm: *Efekt barokaloryczny przy rozpuszczaniu* – skrót dissolution barocaloric effect.

- System oparty na roztworze siarczanotiocyjanu amonu (NH₄SCN):

- Przy wysokim ciśnieniu sól osadza się i wydziela ciepło.
- Szybkie obniżenie ciśnienia powoduje natychmiastowe rozpuszczenie soli, pochłaniając ogromną ilość ciepła z cieczy.

3. Jak działa cykl chłodzenia
1. Podgrzewanie pod ciśnieniem – roztwór się nagrzewa.
2. Odprowadzanie ciepła – osadzanie soli oddaje ciepło na zewnątrz.
3. Chłodzenie przy obniżeniu ciśnienia – gwałtowne rozprężenie powoduje natychmiastowe rozpuszczenie, pochłaniając ciepło.
4. Dostarczanie zimnej cieczy – schłodzona ciecz jest transportowana do bloków serwerowych.

- Prędkość i moc: Cykl ciekły działa szybciej i efektywniej niż tradycyjne stałe materiały barokaloryczne.
- Ekologia: Nie wymaga fluorowanych czynników chłodniczych – czysta alternatywa dla sprężarek w lodówkach.

4. Wyniki testów laboratoryjnych | Wskaźnik | Wartość |

|------------|----------|
| Chłodzenie przy temperaturze pokojowej | ~30 °C po 20 sekundach od obniżenia ciśnienia (temperatura zamarzania) |
| Maksymalny spadek | ponad 50 °C w niektórych eksperymentach |
| Energia pochłonięta na cykl | do 67 J/g cieczy roboczej |
| Teoretyczna wydajność | 77 % (blisko 80 %) – znacznie wyższa niż typowe 50 % w lodówkach domowych |

5. Perspektywy i dalsze kroki - Technologia jest jeszcze w warunkach laboratoryjnych, ale jej wysoka prędkość, moc i brak użycia freonu czynią ją perspektywiczna dla szerokiego zastosowania.

- Cele badań:
- Optymalizacja ciśnienia roboczego.
- Zwiększenie trwałości roztworu (unikanie krystalizacji).
- Integracja w rzeczywistych systemach chłodzenia centrów danych i instalacji przemysłowych.

Jeśli te zadania zostaną rozwiązane, „szokowe zamrażanie” może znacznie zmniejszyć emisję CO₂ z sektora chłodniczego i zapewnić bardziej zrównoważony rozwój wysokotechnologicznych branż.