Amazon Web Services: Αξιοποιεί υλικά χαμηλών εκπομπών άνθρακα για την κατασκευή data centers

Οι εταιρείες Amazon και Amazon Web Services (AWS), στο πλαίσιο του The Climate Pledge επικεντρώνονται στην αύξηση της ενεργειακής απόδοσης, στην επέκταση της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και στη μείωση του ενσωματωμένου άνθρακα στις υποδομές, ώστε να φτάσουν σε καθαρό μηδενικό άνθρακα, έως το 2040.

Ο κατασκευαστικός κλάδος είναι ένας από τους μεγαλύτερους και δυσκολότερους κλάδους για απανθρακοποίηση. Ο ενσωματωμένος άνθρακας – οι εκπομπές που απελευθερώνονται κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής των δομικών υλικών, από την εξόρυξη έως την κατασκευή, τη μεταφορά και την κατασκευή έως την απόρριψη – αντιπροσωπεύει περίπου το 11% των παγκόσμιων εκπομπών άνθρακα.

Η AWS εργάζεται σε όλη την αλυσίδα εφοδιασμού της για την κατασκευή data centers με σκυρόδεμα και χάλυβα χαμηλότερης περιεκτικότητας σε άνθρακα, όπου είναι δυνατόν. Η εταιρεία διαθέτει 43 data centers σε όλο τον κόσμο που έχουν κατασκευαστεί με σκυρόδεμα και χάλυβα χαμηλότερης περιεκτικότητας σε άνθρακα ή και με δύο ή και με χαμηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα, πάνω από το διπλάσιο του προηγούμενου αναφερόμενου συνόλου το 2022. Μέχρι στιγμής, ανακοινώθηκε ότι έχουν εξοικονομηθεί περισσότεροι από 22.000 τόνοι άνθρακα ισοδύναμο διοξειδίου (tCO2e) από την κατασκευή 27 data centers που χρησιμοποιούν χάλυβα χαμηλότερης περιεκτικότητας σε άνθρακα και σκυρόδεμα. Αυτό είναι το ισοδύναμο ποσό εκπομπών άνθρακα που προκύπτει από τη φόρτιση περισσότερων από 2,6 δισεκατομμυρίων smartphone.

«Χρησιμοποιούμε σκυρόδεμα και χάλυβα χαμηλότερης περιεκτικότητας σε άνθρακα για την κατασκευή data centers και στοχεύουμε να βοηθήσουμε να γίνουν διαθέσιμα αυτά τα υλικά σε ολόκληρο τον κατασκευαστικό κλάδο», είπε στέλεχος της εταιρείας.

Ο τρόπος που επιτυγχάνεται η βιωσιμότητα:

1. «Σχεδιασμός» της συνολικής ποσότητας χάλυβα και σκυροδέματος που χρησιμοποιείται 

Αξιολογούνται συνεχώς τα κριτήρια σχεδιασμού για τα πάντα, από rack server μέχρι χώρους γραφείων και αποθηκευτικούς χώρους. Αυτό επιτρέπει να βρεθούν ευκαιρίες για να μειωθεί η συνολική ποσότητα υλικών, όπως χάλυβας και τσιμέντο, που απαιτούνται για τη στήριξη των κτιρίων. «Προσφάτως εντοπίσαμε μια ευκαιρία να αλλάξουμε το σύστημα αέρα στα σχέδια των data centers μας, για να μειώσουμε την ποσότητα των υλικών που χρησιμοποιούμε σε νέες κτιριακές κατασκευές. Αφαιρώντας το τσιμεντένιο κάλυμμα από έναν ημιώροφο και χρησιμοποιώντας μόνο χαλύβδινες δοκούς, εξοικονομούμε περίπου 115 μετρικούς τόνους ισοδύναμου διοξειδίου του άνθρακα ανά κέντρο δεδομένων», επισημαίνει η εταιρεία.

2. Δοκιμή εναλλακτικών τσιμέντων χαμηλότερης περιεκτικότητας σε άνθρακα

Το τσιμέντο είναι υπεύθυνο για περίπου το 90% του ενσωματωμένου άνθρακα στο σκυρόδεμα. Ένας τρόπος με τον οποίο οι κατασκευαστές αναπτύσσουν μίγματα σκυροδέματος με χαμηλότερο ενσωματωμένο άνθρακα είναι ενσωματώνοντας ανακυκλωμένα υποπροϊόντα (όπως σκωρία, υποπροϊόν τήξης μεταλλευμάτων και ανακυκλωμένων μετάλλων) από άλλες βιομηχανικές διεργασίες για να αντικαταστήσουν το συνηθισμένο τσιμέντο. Μια άλλη λύση είναι η αντικατάσταση του συνηθισμένου τσιμέντου με το τσιμέντο Portland-Limestone (Τύπος IL), το οποίο περιέχει υψηλότερη αναλογία ακατέργαστου ασβεστόλιθου προς συνηθισμένο τσιμέντο και χαμηλότερο ενσωματωμένο άνθρακα. Όταν χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό, αυτές οι δύο μέθοδοι μπορούν να μειώσουν τις εκπομπές άνθρακα έως και 50%.

Ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια για τους προμηθευτές, να υιοθετήσουν αυτές τις εναλλακτικές λύσεις χαμηλών εκπομπών άνθρακα είναι η πεποίθηση ότι τα υποκατάστατα τσιμέντου θα θέσουν σε κίνδυνο το χρονοδιάγραμμα κατασκευής, την ευκολία τοποθέτησης ή την τελική εμφάνιση του σκυροδέματος.

«Συνεργαζόμαστε με προμηθευτές, συμπεριλαμβανομένων των Ash Grove, Holcim και Titan America, για τη δοκιμή του μείγματος για να διασφαλίσουμε ότι πληρούνται πρότυπα αντοχής και απόδοσης, όπως οι αναλογίες νερού προς τσιμέντο, η περιεκτικότητα σε αέρα και τα όρια συρρίκνωσης. Αυτό είναι γνωστό ως “δοκιμαστική παρτίδα”. Η ανάπτυξη των σωστών συνδυασμών υλικών τσιμέντου χαμηλότερης περιεκτικότητας σε άνθρακα, διατηρώντας παράλληλα τις επιδόσεις και τα χρονοδιαγράμματα κατασκευής μπορεί να είναι μια πρόκληση», δήλωσε ο Eric Koehler, αντιπρόεδρος Καινοτομίας και Ποιότητας στην Titan America και συνέχισε λέγοντας «Συνεργαζόμαστε με την AWS για να δοκιμάσουμε και να αναπτύξουμε επιλογές για τον εντοπισμό και την κλίμακα αποτελεσματικών σχεδίων μιγμάτων σκυροδέματος. Συνεργαζόμαστε με την iMasons Climate Accord, τα μέλη της και την ευρύτερη βιομηχανία για να βοηθήσουμε στην επιτάχυνση και την επέκταση της διαθεσιμότητας σκυροδέματος χαμηλότερης περιεκτικότητας σε άνθρακα για άλλες εταιρείες που κατασκευάζουν κέντρα δεδομένων παγκοσμίως».

3. Ενθάρρυνση των προμηθευτών να ενσωματώσουν χάλυβα χαμηλότερης περιεκτικότητας σε άνθρακα στις αλυσίδες εφοδιασμού τους

Παγκοσμίως, η πιο δημοφιλής μέθοδος κατασκευής χάλυβα είναι ο βασικός φούρνος οξυγόνου (BOF), ο οποίος καίει άνθρακα ή αέριο. Αλλά αντί να βασίζεται σε ορυκτά καύσιμα, ο χάλυβας μπορεί επίσης να παραχθεί σε φούρνους ηλεκτρικού τόξου (EAF) που χρησιμοποιούν σκραπ χάλυβα και τροφοδοτούνται από ενέργεια από το δίκτυο – σε ορισμένες περιπτώσεις από ανανεώσιμες πηγές. «Το 2021, αρχίσαμε να αγοράζουμε χάλυβα EAF για κέντρα δεδομένων, που συνήθως αντιστοιχεί στο μισό του ενσωματωμένου άνθρακα σε σύγκριση με την παραγωγή χάλυβα BOF, και μπορεί να φτάσει ακόμη και το ένα πέμπτο.

Ένας άλλος τρόπος για να μειωθεί το αποτύπωμα άνθρακα ενός κέντρου δεδομένων είναι η χρήση δομικού χάλυβα υψηλότερης αντοχής, που κατασκευάζεται με γρήγορη ψύξη του μετάλλου κατά την κατασκευή. Αυτό δίνει στον χάλυβα υψηλότερη αναλογία αντοχής προς βάρος, επιτρέποντας σε μικρότερη ποσότητα υλικού να προσφέρει την ίδια λειτουργία, χωρίς να αυξάνει τον ενσωματωμένο άνθρακα. Με την ενσωμάτωση χάλυβα υψηλότερης αντοχής στα δομικά μας σχέδια, πετύχαμε μείωση βάρους κατά 70 τόνους χάλυβα για κάθε κέντρο δεδομένων δύο ορόφων», δήλωσαν ο κ. Koehler.

4. Επένδυση σε καινοτόμες τεχνολογίες για τη μείωση των εκπομπών άνθρακα στο μέλλον

«Αναζητούμε πάντα την καλύτερη διαθέσιμη τεχνολογία για την απανθρακοποίηση των κέντρων δεδομένων που κατασκευάζουμε σήμερα, καθώς και εκείνων που θα κατασκευάσουμε τα επόμενα χρόνια. Οι δημοφιλείς αντικαταστάσεις τσιμέντου, όπως η σκωρία, είναι υποπροϊόντα της παραγωγής με καύση άνθρακα και η προσφορά αυτών των αντικαταστάσεων θα μειωθεί καθώς ο κόσμος απομακρύνεται από τα ορυκτά καύσιμα.

Η Amazon βοηθά στη γεφύρωση του χάσματος καινοτομίας επενδύοντας σε τεχνολογίες σκυροδέματος και χάλυβα χαμηλότερης περιεκτικότητας σε άνθρακα μέσω του Climate Pledge Fund, ενός επιχειρηματικού επενδυτικού προγράμματος 2 δισεκατομμυρίων δολαρίων που υποστηρίζει την ανάπτυξη βιώσιμων τεχνολογιών και υπηρεσιών που θα μας επιτρέψουν να επιτύχουμε τον στόχο μας για καθαρό μηδενικό άνθρακα .

Μεταξύ των εταιρειών πρώιμου σταδίου στις οποίες έχουμε επενδύσει είναι η Brimstone, μια startup που αναπτύσσει την πρώτη διαδικασία αρνητικού άνθρακα για την παραγωγή τσιμέντου, η οποία ξεκινά με πυριτικό ασβέστιο χωρίς άνθρακα αντί για ασβεστόλιθο. Μια άλλη είναι η Electra, μια εταιρεία που παράγει σίδηρο σε χαμηλότερες θερμοκρασίες χρησιμοποιώντας μεταλλεύματα σιδήρου χαμηλής ποιότητας και ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Σκοπεύουμε να χρησιμοποιήσουμε καινοτόμα υλικά όπως αυτά όταν καταστούν τεχνικά βιώσιμα και εμπορικά διαθέσιμα και θα συνεχίσουμε να επενδύουμε πόρους για να υποστηρίξουμε την ανάπτυξή τους», εξήγησε ο κ. Koehler.