આ ડિજિટલ યુગમાં આપણે જ્યારે પણ ફોનમાં કઈં પણ સર્ચ કરીએ, ઇન્સ્ટાગ્રામ પર ફોટો અપલોડ કરીએ કે યુટ્યુબ પર વિડીયો જોઈએ, ત્યારે એ બધી માહિતી ડેટા સેન્ટરમાં પ્રોસેસ થાય છે. સરળ ભાષામાં કહીએ તો ડેટા સેન્ટર એ હજારો-લાખો કમ્પ્યુટર્સ, સ્ટોરેજ અને નેટવર્કિંગ સાધનો ધરાવતી એક એવી સુરક્ષિત જગ્યા છે જે આપણી ડિજિટલ દુનિયાને સતત જીવંત રાખે છે. પણ હાલમાં ગ્રીન ડેટા સેન્ટરનો ખ્યાલ પણ ખૂબ પ્રચલિત થયો છે.
આ ડેટા સેન્ટર્સમાં રહેલા કમ્પ્યુટર્સને સર્વર્સ કહેવામાં આવે છે. આપણે જે પણ ફોટો, વિડીયો, ઇમેઇલ કે સોશિયલ મીડિયા ડેટા બનાવીએ છીએ, તે આ જ સર્વર્સમાં સ્ટોર થાય છે. આ સર્વર્સ માત્ર માહિતીનો સંગ્રહ જ નથી કરતા, પરંતુ આપણે આપેલી કમાન્ડ્સ પર સતત ગણતરીઓ કરીને ક્ષણવારમાં આપણને પરિણામ આપે છે.
પરંતુ આ ઇન્ટરનેટનું ‘બેકએન્ડ એન્જિન’ સતત 24 કલાક ચાલુ રહે છે. જેમ આપણો મોબાઇલ કે લેપટોપ ભારે કામ કરતી વખતે ગરમ થઈ જાય છે, તેમ એક જ વિશાળ હોલમાં હજારો સર્વર્સ એકસાથે કામ કરતા હોવાથી ત્યાં અતિશય ગરમી ઉત્પન્ન થાય છે. જો આ ગરમીને દૂર કરવામાં ન આવે તો કમ્પ્યુટર ચિપ્સ બળી શકે છે અથવા કામ કરતી બંધ થઈ શકે છે.
આથી, આ સર્વર્સને સતત ઠંડા રાખવા માટે ભારે વીજળી વાપરતી કૂલિંગ સિસ્ટમ અને લાખો લિટર પાણીની જરૂર પડે છે. ડેટા સેન્ટર જેટલું મોટું, તેની ઊર્જા અને કુદરતી સંસાધનોની જરૂરિયાત પણ એટલી જ વિરાટ હોય છે. આ જ પર્યાવરણીય પડકારમાંથી ‘ગ્રીન ડેટા સેન્ટર’ના વિચારનો ઉદ્ભવ થયો.
ગ્રીન ડેટા સેન્ટર એટલે શું?
સરળ ભાષામાં કહીએ તો જે ડેટા સેન્ટર ઓછામાં ઓછી વીજળી અને પાણીનો ઉપયોગ કરીને વધુ કાર્યક્ષમ રીતે કામ કરે અને કાર્બન ઉત્સર્જન ઘટાડે, તેને ગ્રીન ડેટા સેન્ટર કહેવાય. અહીં એ સમજવું જરૂરી છે કે ‘ગ્રીન’નો અર્થ ‘ઝીરો પોલ્યુશન’ કે ‘ઝીરો ઇમ્પેક્ટ’ નથી, પરંતુ પર્યાવરણ પર પડતી નકારાત્મક અસરોને શક્ય તેટલી ઓછી કરવાની છે.
આપણને પ્રશ્ન થાય કે ડેટા સેન્ટરમાં સૌથી વધુ વીજળી ક્યાં વપરાય છે? તો ઈન્ટરનેશનલ એનર્જી એજન્સીના (IEA) વિશ્લેષણ મુજબ, આધુનિક ડેટા સેન્ટરમાં આશરે 60% વીજળી માત્ર સર્વર્સને ચલાવવામાં જ વપરાય છે, જ્યારે આશરે 7%થી 30% કે તેથી વધુ વીજળી તેને ઠંડા રાખવા માટેની કૂલિંગ સિસ્ટમમાં વપરાય છે. આથી ગ્રીન ડેટા સેન્ટરમાં માત્ર વીજળી બચાવવી પૂરતી નથી, પરંતુ પાણી અને કાર્બન ઉત્સર્જન પણ ઘટાડવું પડે છે.
પરંપરાગત ડેટા સેન્ટરોમાં કૂલિંગ માટે મોટા ચિલર્સ અને ‘કૂલિંગ ટાવર્સ’નો ઉપયોગ થાય છે. આ કૂલિંગ ટાવર્સમાં ગરમી બહાર ફેંકવા માટે પાણીના બાષ્પીભવનનો ઉપયોગ થાય છે, જેના લીધે અતિશય પાણી વપરાય છે. એટલા માટે જ ગ્રીન ડેટા સેન્ટરમાં ઊર્જાની કાર્યક્ષમતાની સાથે પાણીની બચત પણ એટલી જ અનિવાર્ય છે.
ગ્રીન ડેટા સેન્ટર કેવી રીતે બને છે?
ગ્રીન ડેટા સેન્ટર બનાવવાની શરૂઆત તેના મુખ્ય ઘટક એટલે કે સર્વરથી થાય છે. જૂના સર્વર્સ વધુ વીજળી વાપરીને વધુ ગરમી પેદા કરતા હતા. નવી પેઢીના એનર્જી-એફિશિયન્સ પ્રોસેસર્સ ઓછા પાવરમાં વધુ ગણતરીઓ કરે છે, જેનાથી ગરમી ઓછી પેદા થાય છે અને પરિણામે કૂલિંગ માટેની વીજળી પણ ઘટે છે, આ એક સકારાત્મક ચેઇન રિએક્શન છે.
બીજું મોટું પગલું છે સ્માર્ટ કૂલિંગ મેનેજમેન્ટ. જૂના સમયમાં આખા વિશાળ રૂમને જ બરફ જેવો ઠંડો કરી દેવાતો હતો. હવે તેની જગ્યાએ કોલ્ડ આઇસલ અને હોટ આઇસલ પદ્ધતિ વપરાય છે. જેમાં સર્વરનો આગળનો ભાગ માત્ર ઠંડી હવા જ ખેંચે છે અને પાછળનો ભાગ ગરમ હવા બહાર કાઢે છે. આ બંને હવાને અલગ રાખવાથી કૂલિંગ સિસ્ટમ પરનું બિનજરૂરી ભારણ ઘટી જાય છે.
આ ઉપરાંત જ્યાં હવામાન અનુકૂળ હોય ત્યાં કુદરતનો જ ઉપયોગ કૂલિંગ માટે કરવામાં આવે છે, જેને એર-સાઇડ ઇકોનોમાઇઝર અથવા ફ્રી કૂલિંગ કહે છે. જો ડેટા સેન્ટરની બહારની હવા પહેલેથી જ ઠંડી હોય તો ભારે એર કન્ડીશનર કે ચિલર ચલાવવાને બદલે બહારની હવાને શુદ્ધ કરીને અંદર લાવવામાં આવે છે. આનાથી વીજળી અને પાણી બંનેની જંગી બચત થાય છે.
આજના સમયમાં AIના કારણે એક નવી ટેકનોલોજી લોકપ્રિય બની રહી છે, લિક્વિડ કૂલિંગ. AIના કામ માટે વપરાતા હાઇ-પર્ફોર્મન્સ GPUs ખૂબ જ ગરમી પેદા કરે છે. હવા કરતાં પાણી અથવા ખાસ પ્રકારનું લિક્વિડ ગરમીને ઝડપથી શોષી લે છે. ગ્રીન ડેટા સેન્ટરમાં ક્લોઝ્ડ-લૂપ લિક્વિડ કૂલિંગ વપરાય છે, જેમાં એ જ લિક્વિડ પાઇપોમાં સતત ફર્યા કરે છે જેથી બહારનું પાણી બગાડવું પડતું નથી.
ગ્રીન ડેટા સેન્ટરનો સૌથી જાણીતો ભાગ છે રિન્યુએબલ એનર્જીનો ઉપયોગ. જે ડેટા સેન્ટર સોલર, વિન્ડ (પવન ઊર્જા) કે હાઇડ્રોપાવર જેવા ક્લીન સોર્સમાંથી વીજળી મેળવે છે, તેનો કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટ ખૂબ ઓછો થઈ જાય છે. તેથી રાત્રે સૂર્ય ન હોવાથી તેને પહોંચી વળવા માટે મોટી બેટરી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ અથવા ગ્રીડ સાથે પાવર પરચેઝ એગ્રીમેન્ટ (PPA) કરવામાં આવે છે.
ડેટા સેન્ટર કેટલું ગ્રીન છે તે માપવના સૂત્રો
હવે આપણને એમ થાય કે કોઈ ડેટા સેન્ટર કેટલું ગ્રીન છે તે કેવી રીતે નક્કી કરવું? તેને માપવા માટે કોઈ એકમ છે કે કેમ? તો આ બધી બાબતો માપવા માટે આંતરરાષ્ટ્રીય સ્તરે કેટલાક ખાસ મેટ્રિક્સનો ઉપયોગ થાય છે. તેમાં સૌથી મહત્વનો છે PUE (પાવર યુસેજ ઇફેક્ટિવનેસ). PUEનો અર્થ એ છે કે ડેટા સેન્ટરમાં આવેલી કુલ વીજળીમાંથી કેટલી વીજળી ખરેખર સર્વર્સ સુધી પહોંચી અને કેટલી વીજળી કૂલિંગ કે લાઇટિંગમાં વેડફાઈ.
PUE શોધવાનું સૂત્ર છે- PUE = ટોટલ ફેસિલિટી એનર્જી ÷ આઇટી ઇક્વિપમેન્ટ એનર્જી. જો ડેટા સેન્ટર 100 યુનિટ વીજળીમાંથી 80 યુનિટ સર્વરમાં વાપરે અને 20 યુનિટ કૂલિંગમાં તો તેનો PUE 1.25 ગણાય. PUEનો આદર્શ આંકડો 1.0 છે, જેનો અર્થ એ થાય કે બધી જ વીજળી સર્વર્સ જ વાપરે છે અને કૂલિંગમાં શૂન્ય વેડફાટ થાય છે. જોકે, વ્યવહારમાં 1.0 સુધી પહોંચવું અત્યંત મુશ્કેલ છે.
માત્ર વીજળી જ નહીં, પરંતુ પાણીનો વપરાશ માપવા માટે વોટર યુસેજ ઇફેક્ટિવનેસ (WUE) વપરાય છે. તે દર્શાવે છે કે દર એક કિલોવોટ-અવર (KWH) વીજળીના વપરાશ સામે ડેટા સેન્ટરમાં કેટલા લિટર પાણી વપરાયું. તેવી જ રીતે, ડેટા સેન્ટરની કામગીરી દરમિયાન કેટલો કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાતાવરણમાં છોડાયો તે માપવા માટે કાર્બન યુસેજ ઇફેક્ટિવનેસનો (CUE) ઉપયોગ થાય છે.
એટલા માટે જ માત્ર PUE જોઇને કોઇ ડેટા સેન્ટરને સાર્વત્રિક રીતે ‘ગ્રીન’ ન કહી શકાય. ઉદાહરણ તરીકે, જો કોઈ ડેટા સેન્ટરનો PUE ખૂબ સારો હોય પણ તે કૂલિંગ માટે લાખો લિટર પીવાનું પાણી વેડફતું હોય તો તે પર્યાવરણ માટે સારું ન કહેવાય. એક સાચું ગ્રીન ડેટા સેન્ટર એ છે જે પાવર, વોટર અને કાર્બન, ત્રણેયનું યોગ્ય સંતુલન જાળવે છે.
નવી ટેકનોલોજી ધરાવતા અદ્યતન ડેટા સેન્ટરો સર્વર્સમાંથી નીકળતી ગરમીને ફેંકી દેવાને બદલે તેનો પુનઃઉપયોગ પણ કરે છે. આ ગરમીનો ઉપયોગ નજીકના વિસ્તારોમાં ઇમારતોને ગરમ રાખવા માટે કે પાણી ગરમ કરવા માટે થાય છે. આ પ્રોસેસને માપવા માટે એનર્જી રિયૂઝ ઇફેક્ટિવનેસનો (ERUE) ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
આ સિવાય ઈમારતની પોતાની ડિઝાઈન પણ ડેટા સેન્ટરને ગ્રીન બનાવવામાં ભાગ ભજવે છે. ગ્રીન બિલ્ડિંગ ડિઝાઇન મુજબ ઇમારતમાં યોગ્ય ઇન્સ્યુલેશન, સૂર્યપ્રકાશનો મહત્તમ લાભ લેતી ડિઝાઈન અને LED લાઇટિંગ હોવી જોઈએ. આ ઉપરાંત, પાવર સપ્લાય અને અનઇન્ટરપ્ટેબલ પાવર સપ્લાય (UPS) સિસ્ટમમાં થતો વીજળીનો વ્યય ઓછો કરવો પણ એટલો જ જરૂરી છે.
AIના કારણે ગ્રીન ડેટા સેન્ટર મહત્વના
આજના AIના સમયમાં ગ્રીન ડેટા સેન્ટરનો મુદ્દો ખૂબ જ ગંભીર બની ગયો છે. AI મોડેલ્સને ટ્રેન કરવા માટે હજારો શક્તિશાળી GPUs રાત-દિવસ ચાલે છે, જે સામાન્ય સર્વર્સ કરતાં અનેક ગણી વધુ વીજળી અને કૂલિંગ માંગે છે. રિપોર્ટ્સ મુજબ 2030 સુધીમાં AIના લીધે ડેટા સેન્ટર્સની વીજળીની માંગ બમણાથી પણ વધુ થઈ જવાની શક્યતા છે.
આ સિવાય ડેટા સેન્ટર કઈ જગ્યાએ આવેલું છે તે પણ તેની કાર્યક્ષમતા નક્કી કરે છે. જો ડેટા સેન્ટર ઠંડા પ્રદેશોમાં અથવા જ્યાં વિપુલ પ્રમાણમાં રિન્યૂએબલ ઊર્જા અને બિન-પીવાલાયક પ્રોસેસ્ડ પાણી ઉપલબ્ધ હોય ત્યાં બનાવવામાં આવે તો તેનો ઑપરેશનલ ખર્ચ અને પર્યાવરણ પરનો બોજ બંને ઘટી જાય છે.
પાણીની અછત ધરાવતા વિસ્તારોમાં ગ્રીન ડેટા સેન્ટરો વોટર રિસાયક્લિંગ અને વરસાદી પાણીના સંગ્રહનો ઉપયોગ કરે છે. પીવાના શુદ્ધ પાણીને બદલે સીવેજ ટ્રીટમેન્ટ પ્લાન્ટમાંથી શુદ્ધ કરેલા પાણીનો કૂલિંગ ટાવરમાં ઉપયોગ કરવો એ પણ એક શ્રેષ્ઠ પર્યાવરણીય અભિગમ છે.
અહીં એ પણ સમજવા જેવુ છે કે ગ્રીન કોન્સેપ્ટ માત્ર વીજળી કે પાણી સુધી સીમિત નથી, પરંતુ ઇ-વેસ્ટ મેનેજમેન્ટસુધી વિસ્તરે છે. ડેટા સેન્ટરના સર્વર્સ, મધરબોર્ડ, કેબલ્સ અને બેટરીઓ થોડા વર્ષો પછી બદલવી પડે છે. આ જૂના સાધનોનું યોગ્ય રિસાયક્લિંગ થાય, તેનો પુનઃઉપયોગ થાય અને ઝેરી કચરો વાતાવરણમાં ન ભળે તે જોવું પણ ગ્રીન ડેટા સેન્ટરની જવાબદારી છે.
ભારત માટે પણ ગ્રીન ડેટા સેન્ટર મહત્વપૂર્ણ
આપણા દેશ ભારત માટે પણ આ વિષય મહત્વનો છે. ભારતમાં ડિજિટલ ઇન્ડિયા, UPI, ક્લાઉડ સર્વિસિસ અને 5Gના ઝડપી વિસ્તાર સાથે ડેટા સેન્ટર ઇન્ડસ્ટ્રી ખૂબ ઝડપથી વધી રહી છે. ભારત સરકારનું IT મંત્રાલય (MeitY) અને બ્યુરો ઑફ એનર્જી એફિશિયન્સી (BEE) પણ ડેટા સેન્ટરોમાં PUE નીચા લાવવા અને ઊર્જા બચાવવાના નિયમો પર ભાર મૂકી રહ્યા છે.
જો કોઈ કંપની એવો દાવો કરે કે તેમનું ડેટા સેન્ટર ‘ગ્રીન’ છે, તો તેના મૂલ્યાંકન માટે એક સરળ ચેકલિસ્ટ છે કે તેમનો PUE અને WUE આંકડો કેટલો છે? કૂલિંગ માટે કેટલું પીવાનું પાણી વપરાય છે? રિન્યુએબલ એનર્જીનો હિસ્સો કેટલો છે? અને નકામા ઇલેક્ટ્રોનિક કચરાનો નિકાલ કેવી રીતે થાય છે? આ પ્રશ્નોના જવાબો જ સાચી સ્થિતિ સ્પષ્ટ કરે છે.
એક સરળ ઉદાહરણથી સમજીએ. ‘ડેટા સેન્ટર A’ 100 યુનિટ વીજળીમાંથી 40 યુનિટ માત્ર કૂલિંગમાં વેડફે છે અને પીવાનું પાણી વાપરે છે. જ્યારે ‘ડેટા સેન્ટર B’ 100 યુનિટમાંથી માત્ર 15 યુનિટ કૂલિંગમાં વાપરે છે, સોલર પાવર વાપરે છે અને લિક્વિડ કૂલિંગથી પાણી બચાવે છે. અહીં ‘ડેટા સેન્ટર B’ એ સ્પષ્ટપણે ગ્રીન ડેટા સેન્ટરનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.
આ આખા વિષયનો અંતિમ નિષ્કર્ષ અથવા ફોર્મ્યુલા એક જ લાઇનનો છે. ઓછી વીજળીમાં વધુ કમ્પ્યુટિંગ + ઓછો પાણીનો વપરાશ + ન્યૂનતમ કાર્બન ઉત્સર્જન + ઇકો-ફ્રેન્ડલી કૂલિંગ + ઇ-વેસ્ટનું રિસાયક્લિંગ = સાચું ગ્રીન ડેટા સેન્ટર.
અંતે, એ યાદ રાખવું જરૂરી છે કે ‘ગ્રીન ડેટા સેન્ટર’નો અર્થ ઝીરો એન્વાયરમેન્ટલ ઇમ્પેક્ટ નથી. ઇમારત બનાવવાથી લઈને સર્વર ઉત્પાદન સુધી ક્યાંક ને ક્યાંક કુદરતી સંસાધનો વપરાય જ છે. પરંતુ ગ્રીન ડેટા સેન્ટરનો મુખ્ય ઉદ્દેશ્ય આપણી વધતી જતી ડિજિટલ જરૂરિયાતો પૂરી કરવાની સાથે પૃથ્વી પર પડતા બોજને શક્ય તેટલો ઓછો કરવાનો છે.
