Una startup vuole alimentare i data center con anidride carbonica supercritica
La startup American Supercritical è uscita allo scoperto mercoledì, annunciando un finanziamento di 8 milioni di dollari per il suo piano innovativo: rendere più efficienti le inquinanti turbine a gas che alimentano i data center, utilizzando anidride carbonica liquida. L’obiettivo è riqualificare le attuali turbine, notoriamente inefficienti, con unità capaci di generare più energia senza aumentare le emissioni aggiuntive, sebbene le turbine a gas continueranno a produrre inquinamento da carbonio. La tecnologia, in teoria, può essere applicata a un’ampia gamma di fonti energetiche, in un periodo in cui la domanda di energia è in rapida crescita.
Molti data center negli Stati Uniti hanno optato per turbine a ciclo semplice per alimentare le loro operazioni, escludendo la componente a vapore tipica delle centrali a ciclo combinato, che utilizzano i gas di scarico caldi per produrre vapore e ulteriore energia. Queste turbine a ciclo semplice sono molto meno efficienti, convertendo in elettricità solo circa il 35% dell’energia, mentre il resto si disperde come gas di scarico. Nelle centrali a ciclo combinato, questa cifra si avvicina al 60-65%. Questi scarichi includono gas serra, rendendo le centrali a ciclo semplice una scelta ambientale decisamente peggiore.
Le dimensioni di alcuni di questi impianti, unite alla loro inefficienza, sono una ricetta per un disastro climatico. Una gigantesca centrale elettrica per data center che Amazon sta costruendo in Texas, dotata solo di turbine a ciclo semplice, è autorizzata a emettere oltre 33 milioni di tonnellate di gas serra all’anno, una quantità superiore al totale annuale di alcuni piccoli paesi. Tuttavia, queste piccole e inefficienti turbine potrebbero essere l’abbinamento ideale per la tecnologia a CO2 supercritica, secondo i fondatori di American Supercritical.
L’anidride carbonica diventa supercritica quando è pressurizzata e mantenuta a una certa temperatura. In questo stato, acquisisce la densità di un liquido ma si comporta ancora come un gas, il che significa che può trasferire energia in modo più efficiente attraverso attrezzature molto più piccole. American Supercritical intende collegare le sue unità alle piccole turbine a gas, utilizzando i gas di scarico caldi generati da queste turbine per creare elettricità aggiuntiva. Invece di usare quel calore per far bollire l’acqua e creare vapore, il calore viene trasferito direttamente dalla CO2 pressurizzata per generare energia supplementare senza emissioni aggiuntive, creando in sostanza “centrali a ciclo combinato in miniatura”.
L’utilizzo di CO2 supercritica può anche eliminare o ridurre drasticamente il consumo di acqua nel processo di generazione di energia, una questione che ha attirato un’intensa attenzione per quanto riguarda i data center. È importante sottolineare che la CO2 coinvolta opera in un sistema a circuito chiuso, il che significa che non deve essere rifornita. Matthew Carlson, cofondatore e ricercatore di CO2 supercritica da oltre un decennio, paragona il sistema a quelli di refrigerazione che fanno circolare la CO2 per facilitare il raffreddamento.
L’azienda prevede di vendere inizialmente un’unità da 10 megawatt, relativamente piccola per gli standard delle centrali a gas. Secondo i calcoli di American Supercritical, l’aggiunta di unità a CO2 supercritica potrebbe aumentare l’efficienza delle turbine fino al 50% senza aggiungere ulteriori emissioni di gas serra o consumo d’acqua. Nonostante ciò, la riqualificazione di tutte le inefficienti turbine a gas che alimentano i data center del paese con unità a CO2 supercritica non azzererà le emissioni. La produzione e l’uso di gas naturale, anche con turbine efficienti, contribuiscono al riscaldamento del pianeta, e i data center rappresentano una nuova e massiccia fonte di inquinamento proprio nel momento in cui il mondo ha bisogno di ridurre drasticamente il proprio impatto.