Когда речь заходит о будущих «зелёных» городах, первым делом представляются парки и скверы. Но на самом деле в центре урбанистических изменений сегодня оказываются объекты IT-инфраструктуры. Серверные центры крупных корпораций — это огромные комплексы, без которых немыслим интернет, «облачные» сервисы и цифровой бизнес.
Сегодня центры обработки данных (ЦОД) — это не только фундамент цифровой экономики, но и крупнейшие источники так называемого «отработанного» тепла. Почти вся энергия, потребляемая серверами, превращается в жар, который зачастую просто выбрасывается в атмосферу через кондиционеры.
Между тем, это тепло способно приносить реальную пользу горожанам: современные технологии позволяют направлять его на обогрев теплиц, городских и вертикальных ферм, офисных помещений. А вместе с теплом дата-центр может стать и поставщиком углекислого газа, столь важного для ускорения роста растений.
О том, как это работает на практике, какие проекты уже реализованы в мире и почему подобная интеграция становится новым трендом устойчивых городов — расскажу в этой статье.
По разным оценкам, дата-центры потребляют от 1–1,5% до 5% всей мировой электроэнергии, и практически вся эта энергия превращается в тепло. Современный ЦОД мощностью 1 мегаватт выделяет примерно столько же тепловой энергии. Если этот жар не используется, он просто рассеивается в атмосфере.
Температура воздуха, выходящего из серверных залов, обычно составляет 30–45°C. Такой «низкопотенциальный» жар сложно транспортировать на большие расстояния, поэтому его отводят прямо на месте. В большинстве случаев избыточное тепло дата-центров до сих пор никак не используется — вся система построена на охлаждении и выбросе в окружающую среду.
Однако в последние годы на смену этому подходу приходит идея повторного использования серверного тепла. Существуют разные технологические решения, которые позволяют с его помощью поднять температуру воды с 30°C до 50–65°C, чего обычно достаточно для отопления зданий и теплиц. При этом нагрев осуществляется путём охлаждения вычислительного оборудования.
Успешные примеры реализации мы ещё подробнее рассмотрим позже, но результаты уже впечатляют:
- в Дании часть серверных мощностей Facebook (принадлежит компании Meta, которая признана экстремистской и внесена в реестр запрещённых организаций в России) уже нагревает воду для городского отопления;
- в голландских контейнерных ЦОД реально применяется жидкостное охлаждение, позволяющее прогревать воду до 65°C.
В целом, до 90% всей затраченной энергии ЦОДов можно вернуть в виде тепла при условии наличия «точки потребления» поблизости: офисное здание, жилой комплекс или тепличное хозяйство. Городские фермы становятся одним из главных кандидатов на эту роль. Один из необходимых компонентов для круглогодичного выращивания съедобных растений — стабильное и дешёвое тепло. «Цифровое отопление» вполне может решить эту задачу.
В отличие от тепла, углекислый газ не является прямым побочным продуктом работы дата-центров. Современные серверы не сжигают топливо и не выбрасывают CO₂ непосредственно в атмосферу при своей работе.
Основной вклад ЦОД в выбросы углекислого газа связан с источником электроэнергии — если она вырабатывается не на возобновляемых источниках, а на газовых или угольных электростанциях, то эти станции выбрасывают CO₂ при производстве электричества для дата-центра. Также определённые объёмы CO₂ могут появляться при работе резервных дизель-генераторов.
Тем не менее, существуют технологические решения, которые позволяют интегрировать поставку CO₂ для теплиц и городских ферм в инфраструктуру дата-центра.
В промышленных тепличных хозяйствах обогащение воздуха углекислым газом давно применяется как стандартная практика: при увеличении концентрации CO₂ до 1000 ppm, урожайность многих культур может вырасти на 15–40%. Обычно углекислый газ получают сжиганием природного газа или доставляют в баллонах.
Возможные схемы интеграции:
- Дата-центр при собственной электростанции (мини-ТЭЦ). Если электростанция расположена рядом, то из её газов можно улавливать CO₂ и по трубам подавать в теплицу, обогреваемую серверами.
- Технология DAC (Direct Air Capture, прямой захват CO₂ из воздуха). Появляются установки, способные забирать углекислый газ из атмосферного воздуха. Для их работы требуется тепло, которое можно получать от дата-центров.
- Биологическая утилизация CO₂: ещё один путь — симбиоз с живыми организмами, например, с водорослями, которые поглощают углекислый газ, одновременно являясь источником ценной биомассы.
От Европы до Канады: яркие кейсы и первые успехи
Использование тепла и CO₂ от дата-центров в городском растениеводстве — уже не теория, а практика, которая набирает обороты по всему миру. За последние годы появились десятки экспериментальных и коммерческих проектов: от компактных контейнерных ферм в Нидерландах до масштабных агрокластеров в Канаде.
В каждом случае решения адаптируются под местный климат, экономику и задачи, но общий принцип остаётся один: «цифровое» тепло и ресурсы, которые ещё вчера были отходами, становятся основой для устойчивого агробизнеса и продовольственной независимости городов.
Один из самых наглядных примеров симбиоза IT и агробизнеса был реализован в Нидерландах. Стартап Blockheating разместил компактный контейнерный дата-центр непосредственно на территории тепличного хозяйства, где выращиваются томаты.
Вместо того чтобы тратить энергию на традиционное охлаждение серверов, компания использовала жидкостное охлаждение. При этом тепло, забираемое от процессоров, по трубам направлялось на отопление теплицы.
Система оказалась настолько эффективной, что один контейнер мощностью 200 кВт позволил зимой отапливать около половины гектара тепличных площадей.
Температура нагреваемой воды достигала 55–65°C, что полностью соответствовало потребностям хозяйства. За сезон удалось сэкономить около 22 тыс. кубометров природного газа и сократить выбросы CO₂ примерно на 40 тонн.
Результаты эксперимента были очевидны: расходы на отопление снизились, урожай томатов остался на привычном высоком уровне, а фермер получил возможность практически не зависеть от внешних источников энергии. Несмотря на технический успех, проект столкнулся с рыночными трудностями. Тем не менее, это опыт, который показывает жизнеспособность идеи.
Windcloud (Германия) — полностью замкнутый цикл
Дата-центр Windcloud в северной Германии — один из первых примеров углеродно-нейтрального подхода и настоящего биоцифрового симбиоза. Серверы работают на электроэнергии, получаемой от ветровых турбин, а всё избыточное тепло используется для поддержки оранжереи площадью 240 м², расположенной прямо над серверным залом.
В оранжерее выращиваются микроводоросли (спирулина и хлорелла) в прозрачных биореакторах. Температура вытяжного воздуха (35–36°C) идеально подходит для круглогодичного роста водорослей. Зимой серверное тепло поддерживает оптимальный микроклимат, а летом излишки тепла направляются на сушку собранной биомассы.
Проект Windcloud не только сокращает выбросы, но и создаёт дополнительную ценность: водоросли используют CO₂ из воздуха и превращаются в востребованный продукт для пищевой и фармацевтической промышленности. Проект был реализован объединёнными силами нескольких компаний разной направленности.
Green Mountain & Norwegian Lobster Farm (Норвегия)
В Норвегии теплу от дата-центра Green Mountain нашли необычное применение: оно используется для подогрева бассейнов на ферме по выращиванию омаров Norwegian Lobster Farm.
Ранее ферма тратила значительные ресурсы на нагрев морской воды до нужных 20°C — без этого тропические ракообразные не могли нормально развиваться.
Теперь же значительную часть тепла поставляют серверы ЦОД, причём по цене ниже рыночной. Такой подход не только снизил расходы фермы на энергию, но и уменьшил углеродный след продукции. Это хороший пример того, как отходящее тепло от ИТ-инфраструктуры может приносить пользу не только теплицам, но и другим направлениям агробизнеса, делая аквакультуру более устойчивой и экономичной.
QScale (Канада)
Один из самых масштабных проектов по интеграции дата-центра и агропромышленного комплекса строится в Квебеке. Компания QScale создаёт кампус дата-центров мощностью до 200–300 МВт, специально спроектированный с учётом огромного аграрного кластера. Значительную часть площади комплекса будут занимать теплицы.
Вся эта тепличная инфраструктура будет обогреваться теплом, полученным от работы дата-центров. По оценкам, это позволит ежегодно выращивать до 83 тыс. тонн томатов и почти 3 тыс. тонн ягод, что составляет значимую долю продовольственных потребностей региона. При этом проект изначально задуман как «замкнутая» система, использующая возобновляемую электроэнергию.
Ещё несколько примеров
Практика использования серверного тепла в сельском хозяйстве развивается не только в крупных агрокластерах, но и в рамках небольших пилотных проектов по всему миру.
- В США компания Digital Crossroads реализовала проект роботизированной учебной теплицы площадью около 400 м², отапливаемой теплом локального дата-центра.
- В Швеции стартап Containing Greens выращивает микрозелень на гидропонике в Лулео, используя тепло от соседнего компактного ЦОД.
- Схожие идеи тестируются и в других странах: например, в Финляндии, Ирландии, Японии и даже на кофейных плантациях в Коста-Рике.
Все эти примеры — от небольших стартапов до масштабных агрокомплексов — показывают, что интеграция дата-центров и городских ферм становится реальностью в самых разных странах и климатических условиях.
Все они подтверждают, что отходящее от серверов тепло является вполне конкретным и полезным ресурсом.
В России тема повторного использования тепла дата-центров только начинает выходить за рамки моделей и отдельных инженерных экспериментов. Пока реализованных проектов именно для обогрева теплиц и городских ферм нет, но первые шаги уже сделаны: часть операторов внедряют системы, позволяющие отапливать собственные здания и офисы за счёт серверного тепла.
Российский климат и развитое тепличное производство создают хорошие предпосылки для применения подобных решений в агросекторе, особенно в регионах с высокими затратами на отопление.
Один из заметных шагов на российском рынке сделал московский оператор IXcellerate. В 2023 году компания впервые в стране применила интегрированную систему «воздух–вода» с тепловым насосом, которая позволила направлять до 0,47 МВт избыточного тепла от серверов на обогрев своих же офисных и технических помещений.
Пока это решение работает «внутри» самого дата-центра, но сам факт демонстрирует работоспособность схемы и техническую готовность отрасли к более широкому применению. При наличии соответствующих запросов со стороны агробизнеса, подобные проекты можно адаптировать для обогрева теплиц.
Схема «ЦОД + ферма» особенно актуальна для удалённых и северных регионов России, где отопление теплиц обходится значительно дороже из-за высокой стоимости топлива и электроэнергии. Если разместить даже небольшой дата-центр (100–200 кВт) рядом с тепличным хозяйством, его тепла хватит для круглогодичного обогрева и снижения расходов на доставку угля или мазута.
Такой подход может сделать свежие овощи и зелень доступнее для жителей, а производство — более стабильным и автономным. Пока подобные проекты в России остаются на уровне инженерных идей, но сама логика объединения цифровых и аграрных инфраструктур выглядит весьма перспективно для сложных климатических зон.
Тема совместного развития IT-инфраструктуры и городских ферм меняет не только энергетику, но и сам облик современных городов. За рубежом такие проекты всё чаще становятся поводом для архитектурных экспериментов и появления новых форматов городской среды. Есть несколько перспективных примеров, которые задают направление.
Здания-«гибриды» с фермами над серверами
В Германии дата-центр Windcloud разместил теплицу прямо на крыше. Его климатическое оборудование рассчитано так, чтобы серверное тепло и СО₂ работали на пользу растениям и микроводорослям.
В ряде европейских городов обсуждаются модели, предполагающие установку ЦОД на нижних этажах и офисных помещений над ними. При этом на крыше здания будет расположен зимний сад или полноценная городская теплица.
Кластеры и технопарки нового типа
Проект QScale в Канаде — яркий пример объединения огромного дата-центра и тепличного парка в рамках единой территории, спланированной как промышленно-аграрный «экокластер».
В Финляндии, Швеции, Ирландии строятся кампусы, где тепло серверов используется для отопления не только теплиц, но и бассейнов, складов или даже целых жилых районов. Так формируются новые экосистемы, в которых IT, инфраструктура и растения существуют в симбиозе.
Агритектура: архитектурные решения для устойчивого города
Появляется отдельное направление в архитектуре — агритектура. Это течение, в котором зелёные зоны, вертикальные фермы и оранжереи становятся обязательной частью многофункциональных зданий.
В Нидерландах Microsoft использует дождевую воду с крыш ЦОД для охлаждения серверов, а затем эта же вода (уже подогретая) идёт на полив тепличных культур. Это отличный пример комплексного подхода к воде и энергии в городском проектировании.
В США обсуждается концепция smart-кварталов, где цифровая инфраструктура и городские фермы спроектированы как единое пространство, способное гибко реагировать на изменения климата и спроса.
Что это даёт городу и бизнесу?
- Экономия ресурсов и снижение выбросов: минимум потерь, максимум пользы с каждого квадратного метра.
- Разнообразие архитектурных решений и форматов: от квартальных теплиц до технопарков-ферм.
- Возможность двигаться к экологичным городам будущего.
Всё это показывает: интеграция дата-центров, теплиц и других городских функций — это не фантастика, а реальный путь к энергоэффективным, устойчивым и красивым городам, где каждый ресурс приобретает особую ценность.
Устойчивость, выгода и снижение выбросов
Связка дата-центров и городских ферм — это не только способ рационально использовать тепло, но и реальный инструмент для снижения углеродного следа города. Каждый мегаватт, который раньше просто терялся, теперь обогревает теплицы, снижает потребление газа и электричества, а также помогает выращивать свежие продукты круглый год.
Для бизнеса и муниципалитетов это означает экономию на отоплении, снижение эксплуатационных расходов и возможность привлекать «зелёные» инвестиции. Такие проекты хорошо вписываются в международные стандарты устойчивого развития (ESG). А для города это ещё и вклад в продовольственную независимость и выполнение климатических целей.
В Европе повторное использование тепла ЦОД становится обязательным при строительстве новых объектов. Для России этот путь только начинается, но потенциал очевиден: интеграция IT и агросектора может стать одним из самых эффективных способов сделать города чище, экономичнее и современнее.
Опыт разных стран показывает: серверное тепло и современные агротехнологии прекрасно дополняют друг друга. Такая интеграция позволяет использовать ту энергию, которая раньше просто терялась, создавая новые продукты, рабочие места и пространства для жизни.
В ближайшие годы такие решения станут привычной частью городской среды. В первую очередь там, где важно разумно использовать ресурсы и поддерживать локальное производство. А значит, у городского фермерства и цифровых технологий действительно есть общее, зелёное будущее.
