Si vous connaissez quelque chose aux énergies renouvelables, vous avez sûrement entendu parler de ses désagréments intermittents : le soleil ne brille pas toujours et le vent ne souffle pas toujours, donc produire de l'énergie à partir d'énergies renouvelables ne donne pas le type de production d'énergie incessante à partir d'énergies fossiles. . les oxydants ou l'énergie nucléaire.
Il y a aussi l'inconvénient de la surproduction d'énergies renouvelables, qui pourrait menacer les surtensions d'Internet, et l'excès d'énergie doit essentiellement être drainé du réseau, ruinant son utilité potentielle.
Bien que la technologie des batteries ait progressé ces derniers temps, nous n'en sommes pas au point où le stockage d'énergie à grande échelle est possible. Jusque-là, les inconvénients de l'intermittence des énergies renouvelables entravent leur adoption généralisée.
C'est le défi que les chercheurs de l'Université de Californie du Sud tentent de résoudre avec une solution inédite : les batteries d'informations.
Des infos quoi ?
L'idée d'une batterie d'informations n'est pas si étrange si vous y réfléchissez. Le problème que nous essayons de résoudre est de rendre les énergies renouvelables plus systématiquement productives. La seule raison pour laquelle nous produisons de l'électricité est de la transformer en une sorte de travail pratique, qu'il s'agisse de faire fonctionner un moteur de voiture, de faire fonctionner le système de climatisation de votre maison ou d'alimenter un centre de données Google.
Bien que la solution à long terme pour apporter l'énergie renouvelable à tous soit la technologie traditionnelle des batteries, nous pouvons prendre des mesures pour accélérer les choses. C'est là que les batteries d'informations entrent en jeu.
"Au train où vont les choses, dans 5 ans, la quantité d'énergie renouvelable gaspillée en Californie d'année en année sera équivalente à la quantité d'énergie utilisée d'année en année dans la ville de Los Angeles", a déclaré Barath Raghavan, un professeur assistant en informatique à l'école Viterbi de l'USC. . Ingénierie.
Trouver une utilisation productive de l'énergie excédentaire pourrait grandement contribuer à compenser les demandes énergétiques imposées aux énergies renouvelables pendant les périodes de faible production d'électricité. L'idée est de déplacer efficacement cette consommation d'énergie des périodes de sous-production vers les périodes de surproduction et de conserver le résultat de ce travail pour une utilisation ultérieure.
Vous ne pouvez pas vraiment le faire avec un véhicule ou même un climatiseur, mais vous pouvez le faire avec le traitement des données, où le terme batterie de données entre en jeu.
Stocker de l'énergie à partir d'énergies renouvelables est déjà assez difficile, mais stocker des données est d'une simplicité impressionnante, donc au lieu d'économiser l'énergie d'un panneau solaire qu'un centre de données pourrait utiliser la nuit, demandez au centre de données de faire des calculs prévisibles sur les moments d'approvisionnement excédentaire. Le centre de données peut ensuite enregistrer ces résultats jusqu'à ce qu'ils soient nécessaires ultérieurement, ce qui est une opération beaucoup moins gourmande en énergie.
"Nous avons découvert que si nous pouvons prévoir d'éventuels calculs qui pourraient se produire à l'avenir, nous pouvons effectuer ces calculs maintenant, tant qu'il y a de l'énergie gratuite, et enregistrer les résultats, qui contiennent maintenant de l'énergie incarnée", a déclaré Raghavan.
Comment pourriez-vous planifier le travail informatique à l'avance ?
L'une des principales particularités de l'idée de la batterie d'informations, que Raghavan et Jennifer Switzer, doctorante à l'Université de Californie à San Diego, décrivent dans un article récent publié dans l'ACM Energy Informatics Review, est que beaucoup de travaux informatiques savent en avance.
"Imaginez une énorme tâche de calcul qui ressemble à un énorme puzzle, où chaque pièce est une pièce de calcul", a déclaré Raghavan à TheComparison cette semaine. "Vous pourriez tout faire d'un coup, un puzzle en une seule pièce, si vous savez à l'avance ce que chaque calcul va être. Mais souvent, vous ne savez pas à XNUMX % ce que va être une tâche future. Vous pouvez imaginez diviser un grand calcul en plusieurs pièces de puzzle plus petites.
"Bien que vous ne puissiez pas tout faire à l'avance, vous pouvez faire beaucoup. Par conséquent, seule une petite quantité doit être faite en temps réel (les quelques petites parties qui n'étaient pas précalculables), le reste exploitant des pièces calculées exécutées de manière spéculative. "
En outre, bon nombre de ces calculs sont susceptibles d'être réutilisables pour différentes applications ou calculs, de sorte que les économies d'énergie du calcul répétitif en temps réel peuvent vraiment commencer à s'accumuler.
Ne coûte-t-il pas de l'énergie pour stocker toutes ces données ?
Oui, mais pas exactement à la même échelle.
Pour lire, écrire ou autrement interagir avec la batterie d'informations, vous devrez évidemment dépenser de l'énergie. Mas con el almacenaje en un largo plazo, una vez que los datos se escriben en la batería y se indexan para que sean de manera fácil alcanzables, el costo de energía de emplearlo es minúsculo en comparación con la energía requerida para recalcular esos datos en tiempo réel.
"Cela dépend du support de stockage et du type d'informatique, mais nous parlons de beaucoup, beaucoup plus efficace en général", nous a dit Raghavan.
« Selon une estimation très approximative (loin de l'enveloppe), un disque dur de serveur haut de gamme a une énergie intrinsèque d'environ deux GJ, ce qui est un peu plus qu'un smartphone et équivaudrait à environ 1 kJ/Mo en régime permanent. , et le MB ici est la donnée de sortie (qui va avoir l'énergie intrinsèque du calcul).
"Sa consommation d'énergie en fonctionnement est faible, environ quatre W."
Cette économie d'énergie suffirait-elle à résoudre le désagrément de l'intermittence des énergies renouvelables ? Ce n'est peut-être pas suffisant à lui seul, étant donné que la quantité d'énergie nécessaire pour faire fonctionner les ordinateurs de la planète augmente à un rythme rapide. Mais avant de pouvoir vraiment parler de générer plus d'énergie, s'assurer que nous utilisons pleinement l'énergie que nous produisons est une étape essentielle dans la bonne direction.