Przepisy EPA dotyczące PFAS będą miały znaczący wpływ na chłodzenie cieczą
Obecnie w branży panuje powszechne przekonanie, że dwufazowe rozwiązania do chłodzenia cieczą poprzez zanurzenie i dwufazowe chłodzenie cieczą z zimną płytą stanowią nadzieję na sprostanie wyzwaniom związanym z zarządzaniem temperaturą procesorów i kart graficznych o większej mocy. Jednak w sierpniu 2022 r. EPA uznała PFAS za tzw. substancję niebezpieczną „forever Chemicals”, co może mieć znaczący wpływ na wykorzystanie tych dwóch technologii chłodzenia w branży IT.
Substancje perfluorowane i perfluoroalkilowe (powszechnie określane jako PFAS) to rodzaj syntetycznych substancji chemicznych, które zazwyczaj składają się ze szkieletu węglowego i fluoru nasyconego większością węgla, a także co najmniej jednej grupy funkcyjnej (takiej jak kwas karboksylowy, kwas sulfonowy, aminy lub inne), posiadające unikalne i użyteczne właściwości chemiczne i fizyczne. Związki te są szeroko stosowane w produktach konsumenckich i przemysłowych od lat pięćdziesiątych XX wieku, takich jak patelnie z powłoką nieprzywierającą, wodoodporny sprzęt sportowy, dywany przeciwporostowe, kosmetyki i niezliczone inne towary, a także dwufazowe chłodzenie w produkcji półprzewodników i przemyśle informatycznym.
Dotychczas większość dwufazowego chłodzenia zanurzeniowego w centrach danych wykorzystuje płyny dielektryczne PFAS Novec i Fluorinert produkowane przez firmę 3M. Początkowo firma 3M próbowała znaleźć rozwiązanie pozwalające na ograniczenie stosowania PFAS, jednak pod koniec ubiegłego roku ogłosiła, że do końca 2025 r. całkowicie zaprzestanie produkcji PFAS. Stwarza to bezpośrednie ryzyko wyeliminowania technologii wykorzystujących te lub podobne płyny PFAS.
Jednofazowe chłodzenie zanurzeniowe i jednofazowe chłodzenie płytowe to konkurencyjne i alternatywne rozwiązania dla dwufazowego chłodzenia zanurzeniowego, odpowiednie dla centrów danych. Jednofazowe chłodzenie zanurzeniowe wykorzystuje ciecze dielektryczne na bazie węglowodorów, takie jak olej mineralny i olej syntetyczny. W odróżnieniu od chłodzenia dwufazowego na bazie związków fluorowęglowych, płyn chłodzący jednofazowy nie wrze i dlatego w procesie chłodzenia nie ulega przemianie fazowej. Ze względu na fakt, że chłodziwa dielektryczne są lepszymi przewodnikami ciepła niż powietrze, to jednofazowe chłodzenie cieczą doskonale nadaje się do szaf o dużej gęstości i ma przewagę kosztową w porównaniu z dwufazowym chłodzeniem zanurzeniowym.
Ponadto jednofazowa płyta chłodząca w centrum danych jest elementem przekazującym ciepło ze sprzętu komputerowego. Składa się z metalowej płyty z wbudowanymi rurkami, które są podłączone do górnej części procesora, procesora graficznego lub innych komponentów serwera i połączone rurami z układem chłodzenia z obiegiem cieczy. Płyta zimna pochłania ciepło wytwarzane przez sprzęt elektroniczny i przekazuje je do ciekłego płynu chłodzącego, który następnie krąży od urządzenia do urządzenia chłodzącego w celu odprowadzenia ciepła. Chłodzenie cieczą zimnej płyty opiera się na chłodziwie na bazie wody, co całkowicie eliminuje problemy związane z zastosowaniem cieczy dielektrycznych typu PFAS.
Biorąc pod uwagę ograniczone zastosowanie i stopniowe wycofywanie chemikaliów PFAS, pilne i ważne jest opracowanie i walidacja nowej generacji chłodziw zanurzeniowych do centrów danych.
