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Microsoft annonce la réussite d'un essai de pile à hydrogène dans l'un de ses centres de données américains,
L'entreprise ajoute que ces piles ne génèrent aucune émission de carbone

Le , par Bill Fassinou

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5  0 
Microsoft a annoncé la semaine dernière avoir testé avec succès des générateurs sans émission dans un centre de données américain en utilisant des piles à hydrogène au lieu du diesel. L'essai réussi a eu lieu à Latham, dans l'État de New York, et a impliqué des piles à hydrogène emballées dans deux conteneurs d'expédition d'environ 12 mètres de long (40 pieds) dans ce que Microsoft a appelé un générateur d'hydrogène unique en son genre. La firme de Redmond a ajouté que ces générateurs pourraient fournir à l'avenir une alimentation de secours sans émissions pour ses centres de données.

Dans un billet de blogue publié la semaine dernière, le géant des logiciels a salué sa première tentative d'utilisation de générateurs de secours alimentés à l'hydrogène pour faire face à d'éventuelles coupures de courant et autres interruptions de service dans son centre de données de Latham. Microsoft utilise actuellement des générateurs fonctionnant au diesel, qui brûlent généralement des combustibles fossiles. Mais l'entreprise s'est engagée à éliminer le carburant diesel dans le cadre de son engagement à être neutre en carbone d'ici 2030. Parmi les nouvelles solutions envisagées, on trouve les piles à hydrogène.

Également connus sous le nom de piles à combustible à membrane d'échange de protons (Proton Exchange Membrane Fuel Cell - PEMFC), ils combinent l'hydrogène et l'oxygène dans une réaction chimique qui génère de l'électricité, de la chaleur et de l'eau sans dégager de combustion, de matières particulières ou d'émissions de carbone. Selon Lucas Joppa, responsable de l'environnement chez Microsoft, ces piles pourraient être une solution durable pour éviter les émissions de carbone. L'essai de la pile à combustible à Latham a démontré qu'elle pouvait faire fonctionner le centre de données avec trois mégawatts.



Les ingénieurs de Microsoft estiment que cette quantité d'énergie est suffisante pour alimenter environ 10 000 ordinateurs, ou 600 foyers. « Trois mégawatts, c'est super intéressant parce que c'est la taille des générateurs diesel que nous utilisons actuellement », a déclaré Joppa. Le fabricant de technologies de l'hydrogène Power inc. a construit le système de piles à combustible à membrane d'échange de protons et a placé 18 piles à combustible dans deux conteneurs d'expédition de 12 m de long pour soutenir le site du centre de données. Selon les ingénieurs de Plug, il s'agit des plus grandes piles que l'entreprise ait jamais fabriquées.

Comme le système est plus grand que tout ce que Plug a construit auparavant, il en va de même pour tous les composants, des compresseurs et des échangeurs de chaleur aux onduleurs à l'échelle du réseau et aux tuyaux d'alimentation en hydrogène. L'hydrogène utilisé lors du test était un hydrogène "bleu" à faible teneur en carbone, obtenu comme sous-produit de la production industrielle de chlore et d'hydroxyde de sodium. Toutefois, Microsoft prévoit d'utiliser de l'hydrogène "vert" à l'avenir. Cela signifie que l'hydrogène proviendra des électrolyseurs, qui séparent les molécules d'eau en atomes d'hydrogène et d'oxygène.

La mention "vert" vient du fait que ces électrolyseurs sont alimentés par une énergie verte (par exemple, éolienne ou solaire) pendant le processus. Le système a été assemblé au coup par coup sur une plateforme en béton derrière le siège de la société pour la recherche, le développement et la fabrication de sa gamme de piles à combustible ProGen. « Ce à quoi nous venons d'assister était, pour l'industrie des centres de données, un moment d'atterrissage sur la lune. Nous avons un générateur qui ne produit aucune émission. C'est stupéfiant », a déclaré Sean James, directeur de la recherche sur les centres de données chez Microsoft.

Les essais du prototype sont terminés et le concept a été prouvé. Plug prévoit maintenant de déployer une version commerciale optimisée des systèmes de piles à combustible stationnaires à haute puissance, dont l'empreinte est plus petite et l'esthétique plus rationnelle et plus soignée que celle qui a été testée. De son côté, Microsoft installera également l'un de ces systèmes de piles à combustible de deuxième génération dans un centre de données de recherche où les ingénieurs apprendront à travailler avec cette nouvelle technologie et à la déployer, notamment en élaborant des protocoles de sécurité pour l'hydrogène.

Notons que cela fait presque dix ans que Microsoft a commencé à explorer la technologie des piles à combustible avec le National Fuel Cell Research Centre en Californie en 2013. Toutefois, ce n'est qu'en 2018 qu'il a commencé à considérer les piles à combustible à membrane d'échange de protons comme une solution, qui sont couramment utilisées dans l'industrie automobile. La date du premier déploiement dans un centre de données réel n'est pas connue, mais James a déclaré qu'il est probable que cela aura lieu dans un endroit où les normes de qualité de l'air interdisent les générateurs diesel.

D'un autre côté, Microsoft travaille également sur d'autres systèmes de refroidissement de ces centres de données. En effet, les centres de données sont non seulement de grands consommateurs d'énergie, mais ont également une forte demande en eau pour refroidir les serveurs. Si cela est une source de préoccupation majeure pour les entreprises, Microsoft cherche des solutions pour rendre les serveurs moins gourmands en énergie et rendre leur demande en eau quasi nulle. La société a commencé à utiliser depuis plus d'un an un liquide en ébullition pour évacuer la chaleur générée par les serveurs informatiques dans un centre de données.

Microsoft est le premier fournisseur de services de cloud computing à utiliser ce procédé appelé "refroidissement par immersion à deux phases" dans un environnement de production. Selon la société, ses nouvelles techniques pourraient lui permettre de réduire de 95 % la quantité d'eau utilisée par ses centres de données d'ici 2024, dans le but d'éliminer "à terme" l'utilisation de l'eau. Elle a testé l'utilisation de processeurs surcadencés fonctionnant dans des réservoirs de refroidissement par immersion et affirme que cette combinaison permet aux serveurs d'atteindre un niveau de performance supérieur.

« Nos tests ont montré que pour certains chipsets, les performances peuvent augmenter de 20 % grâce au refroidissement liquide. Cela démontre comment le refroidissement liquide peut être utilisé non seulement pour soutenir nos objectifs de durabilité visant à réduire et, à terme, à éliminer l'eau utilisée pour le refroidissement dans les centres de données, mais aussi pour générer des puces plus performantes fonctionnant à des températures de refroidissement plus chaudes pour les charges de travail avancées d'IA et de ML », a déclaré Christian Belady, vice-président du groupe de développement avancé des centres de données de Microsoft.

Selon Microsoft, ces types d'amélioration des performances pourraient être significatifs lorsqu'ils sont appliqués à l'échelle du cloud, et permettre de nouvelles approches de la façon dont les centres de données sont construits et exploités. L'entreprise ajoute que le refroidissement par immersion peut offrir un rendement énergétique exceptionnel, car il utilise des réservoirs scellés qui ne nécessitent pas de planchers surélevés ou de refroidissement par air au niveau de la pièce, comme c'est le cas actuellement dans la plupart des centres de données commerciaux.

Microsoft estime que le refroidissement par immersion à deux phases jouera un rôle beaucoup plus important dans les futures conceptions de données. « Le refroidissement liquide ouvre la voie à des serveurs plus denses dans des espaces plus réduits », a déclaré Belady. À l'avenir, Microsoft pourrait combiner le refroidissement par immersion à deux phases et les piles à combustible à membrane d'échange de protons pour réduire l'impact environnemental de ses centres de données.

Source : Microsoft

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Microsoft teste les piles à hydrogène comme l'alimentation de secours dans ses centres de données, ces piles pourraient-elles relancer une économie d'énergie propre à long terme ?

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Avatar de eric44000
Membre régulier https://www.developpez.com
Le 06/08/2022 à 18:51
Citation Envoyé par ec Voir le message
Surtout, il s'agit de remplacer un générateur diesel qui fonctionne très occasionnellement.
Cela peut servir pour des villages isolées (cirque de Mafate à la Réunion, hameaux en Guyanne...). Mais il n'en reste pas moins que le diesel est plus économique.

Citation Envoyé par pierre-y Voir le message
Un cache misère la production d'hydrogène n'étant pas spécialement écologique sauf que c'est moins visible.
Tout à fait d'accord. La production actuelle est très polluante et onéreuse. Les britanniques eux développent une batterie à air comprimée (ou liquéfiée pour être exact) de 250 MWh au Trafford Energy Park, près de Manchester. C'est bien plus écono-écolo.
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Avatar de Fagus
Membre expérimenté https://www.developpez.com
Le 05/08/2022 à 22:15
ces piles pourraient être une solution durable pour éviter les émissions de carbone. [...] La mention "vert" vient du fait que ces électrolyseurs sont alimentés par une énergie verte (par exemple, éolienne ou solaire) pendant le processus. [...] Nous avons un générateur qui ne produit aucune émission. C'est stupéfiant »
Oui, ce serait stupéfiant d'en parler à un autre temps que le conditionnel en effet !

Si on considère qu'un panneau solaire doit produire pendant 8 ans environ pour compenser les émissions de carbone de sa production (sans compter le reste de la pollution de l'environnement), et que le cycle électricité->hydrogène->électricité a 20-25% de rendement... ah c'est ballot, on tombe sur 32 ans au moins pour amortir (sans compter toutes les dépenses liées à l'industrie de l'hydrogène). C'est ballot parce que les panneaux ont une durée de vie plutôt de 20 ans.

L'éolien c'est mieux... même si avec le cycle hydrogène en plus on doit tomber à un eROI vers 4 - nombre d'unité d'énergie produite pour une unité investie -, et que je crois qu'il faut un eROI vers 10 pour une société technologiquement avancée.

En pratique, ça sert surtout à alimenter l'illusion du scientisme de la croissance verte, même si apprendre à maîtriser l'hydrogène servira (quand on saura produire en masse de l'hydrogène, ce ne sera pas pour les data center - qu'on peut brancher directement sur le réseau plutôt que de créer une mini centrale à hydrogène sur place-). Cet hydrogène vert servira à alimenter l'industrie (qui utilise de l'hydrogène fossile actuellement)
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Avatar de eric44000
Membre régulier https://www.developpez.com
Le 06/08/2022 à 10:13
Citation Envoyé par Fagus Voir le message
En pratique, ça sert surtout à alimenter l'illusion du scientisme de la croissance verte, même si apprendre à maîtriser l'hydrogène servira (quand on saura produire en masse de l'hydrogène, ce ne sera pas pour les data center - qu'on peut brancher directement sur le réseau plutôt que de créer une mini centrale à hydrogène sur place-). Cet hydrogène vert servira à alimenter l'industrie (qui utilise de l'hydrogène fossile actuellement)
"La firme de Redmond a ajouté que ces générateurs pourraient fournir à l'avenir une alimentation de secours sans émissions pour ses centres de données."
"Microsoft a annoncé la semaine dernière avoir testé avec succès des générateurs sans émission dans un centre de données américain en utilisant des piles à hydrogène au lieu du diesel."

C'est à dire que cela a vocation a remplacer les groupes électrogènes diesel de grandes puissances. Subventionner les énergies fossiles comme le font les gouvernements actuellement est une folie.
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Avatar de ec
Membre averti https://www.developpez.com
Le 06/08/2022 à 10:29
Le taux de retour énergétique a du être sérieusement calculé, ainsi que son évolution probable si la technique se généralise. Les données avancées par @Fagus ne sont pas stables et dépendent beaucoup de l'évolution technologique.

Surtout, il s'agit de remplacer un générateur diesel qui fonctionne très occasionnellement.

Enfin il s'agit d'un prototype de recherche. Cette recherche est nécessaire et indispensable.
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Avatar de pierre-y
Membre chevronné https://www.developpez.com
Le 06/08/2022 à 17:22
Un cache misère la production d'hydrogène n'étant pas spécialement écologique sauf que c'est moins visible.
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Avatar de virginieh
Membre éprouvé https://www.developpez.com
Le 08/08/2022 à 15:37
Citation Envoyé par Superzest 76 Voir le message
source : ici/

Çà serait une bonne piste a creusé mais il faudrait que une majorité des pays s’associe pour ça
Quand on voit qu'on arrive même pas à avoir un gouvernement qui impose ses décisions face aux très grandes entreprises ou aux lobbys, et que donc on ne peux pas avoir une politique écologique, au niveau mondial c'est encore pire parce que si les pays ne s'allient pas, les intérêts privés n'hésitent pas à le faire eux.
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Avatar de Fagus
Membre expérimenté https://www.developpez.com
Le 08/08/2022 à 14:49
Citation Envoyé par ec Voir le message
Le taux de retour énergétique a du être sérieusement calculé, ainsi que son évolution probable si la technique se généralise. Les données avancées par @Fagus ne sont pas stables et dépendent beaucoup de l'évolution technologique.

Surtout, il s'agit de remplacer un générateur diesel qui fonctionne très occasionnellement.

Enfin il s'agit d'un prototype de recherche. Cette recherche est nécessaire et indispensable.
Les taux de retour ça dépend des techno en effet.
Les éoliennes ont déjà été beaucoup optimisées, leur rendement ne peut plus être révolutionné (on peut l'augmenter un peu en construisant des éoliennes très grandes qui vont chercher des vents d'altitude plus stables , ou des vents en mer)
Les électrolyseurs ça va bouger mais c'est très compliqué. (à froid)
Les piles à combustibles, c'est une techno ancienne déjà, je parierais pas sur une révolution.

Pour un générateur diesel qui sert rarement, là je peux parier tout ce qu'on veut qu'on ne va pas tous les remplacer par des générateur à hydrogène. Pour traîner avec les gens qui commercialisent ce genre de techno, ça coûte une blinde et ça ne va pas s'arranger magiquement car l'hydrogène est une horreur à stocker et transporter (gaz le plus volatil et le plus explosif , stockage à très haute pression, capable de diffuser à travers l'acier en le rendant cassant...). Les piles à combustibles sont des appareils délicats avec de la maintenance. Donc, ça consommerait beaucoup de ressources pour quelque chose qui sert peu, autant rester avec un groupe à pétrole bien rustique et facile à sécuriser.

Mais sinon je suis d'accord que l'hydrogène ça doit servir (mais plutôt pour réduire le minerai d'acier et la chimie...) et que l'argent dans la filière n'est pas inutile.
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Avatar de ddoumeche
Membre extrêmement actif https://www.developpez.com
Le 08/08/2022 à 20:01
Citation Envoyé par virginieh Voir le message
Quand on voit qu'on arrive même pas à avoir un gouvernement qui impose ses décisions face aux très grandes entreprises ou aux lobbys, et que donc on ne peux pas avoir une politique écologique, au niveau mondial c'est encore pire parce que si les pays ne s'allient pas, les intérêts privés n'hésitent pas à le faire eux.
Je n'ai pas vu une seule décision écologique annoncée en 15 ans par l'état ou les lobbys "écolos". La seule décision écologique attendue était la fermeture du parc nucléaire remplacé par un parc de centrale à charbon LFC (Lit Fluidisé Circulant) et évidemment les partis de gauche nous ont vendu le nucléaire + l'éolien + le gaz puisque l'éolien ne produit pas assez (allez voir les données allemande).

Et la France a donc tacitement signé pour 50 ans de plus ... belle réussite des écolos.
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