PFAS mở rộng công suất sản xuất, nhưng chưa thay thế nước trong làm mát trung tâm dữ liệu AI

Công suất sản xuất PFAS đang được mở rộng để đáp ứng nhu cầu từ các trung tâm dữ liệu AI, vật liệu bán dẫn và pin, nhưng nhận định rằng hệ thống làm mát trung tâm dữ liệu đang chuyển từ nước sang PFAS không phản ánh đúng mức độ phổ biến của công nghệ hiện nay.

Nhóm giám sát hóa chất ChemSec của Thụy Điển cho biết trong báo cáo ngày 13 rằng phần lớn nhà sản xuất PFAS lớn trên thế giới đang tăng công suất để đáp ứng nhu cầu từ hạ tầng AI và trung tâm dữ liệu, sản xuất bán dẫn và vật liệu pin lithium-ion. ChemSec cho biết sản lượng thực tế và doanh số PFAS dành cho trung tâm dữ liệu chưa được công bố trong phân tích về các nhà sản xuất lớn.

Daikin có kế hoạch tăng công suất sản xuất polymer flo hơn 3 lần vào năm 2027 để đáp ứng nhu cầu bán dẫn. Điều này cho thấy việc mở rộng công suất nhằm đáp ứng nhu cầu tổng hợp, bao gồm cả bán dẫn và vật liệu pin, chứ không chỉ nhắm vào trung tâm dữ liệu AI.

Công ty hóa chất Mỹ Chemours đang sản xuất và sử dụng 57 loại PFAS. ChemSec ước tính khoảng một nửa đến hai phần ba doanh thu của Chemours đến từ hoạt động sản xuất PFAS, đồng thời nhấn mạnh đây là kết quả phân tích riêng, không phải số liệu sản lượng.

PFAS là nhóm hóa chất flo có khả năng chống chịu nhiệt và phân hủy hóa học. Trong các trung tâm dữ liệu, PFAS có thể được sử dụng trong hệ thống làm mát ngâm, nơi máy chủ được đặt trong chất lỏng, hoặc làm mát hai pha, trong đó chất làm lạnh bay hơi và ngưng tụ.

Làm mát hai pha có ưu điểm về hiệu suất truyền nhiệt và mức tiêu thụ nước, nhưng PFAS có thể gây tác động môi trường nếu rò rỉ khỏi thiết bị làm mát hoặc phát sinh trong quá trình thải bỏ. Vì vậy, không thể đánh giá công nghệ chỉ dựa trên hiệu quả làm mát mà cần xem xét cả việc quản lý và xử lý vật liệu.

Tuy nhiên, phần lớn hệ thống làm mát trung tâm dữ liệu hiện nay không dựa trên PFAS. ChemSec cho biết đa số trung tâm dữ liệu vẫn phụ thuộc vào làm mát bằng không khí, trong khi hệ thống làm mát bằng chất lỏng đơn pha và không chứa PFAS đang nhanh chóng mở rộng.

Làm mát đơn pha là phương thức truyền nhiệt khi chất làm mát duy trì trạng thái lỏng. Nước, glycol và chất lỏng tổng hợp có thể được sử dụng, không giống làm mát hai pha vốn dựa trên quá trình bay hơi và ngưng tụ của chất làm mát.

ChemSec cho rằng hệ thống làm mát sử dụng môi chất lạnh tự nhiên như carbon dioxide, amoniac và propane, cùng công nghệ làm mát đơn pha không chứa PFAS, đã bước vào giai đoạn thương mại. Tuy nhiên, không phải mọi trung tâm dữ liệu đều áp dụng cùng một phương thức, bởi lựa chọn còn phụ thuộc vào thiết kế cơ sở và tải làm mát.

Ngày 10 tháng 8, Chemours ra mắt các môi chất lạnh Opteon ZE và Opteon 515B dành cho trung tâm dữ liệu AI và cơ sở thương mại. Công ty giới thiệu đây là các môi chất lạnh có chỉ số làm nóng lên toàn cầu thấp, với GWP của Opteon ZE khoảng 1 và Opteon 515B khoảng 293.

Chemours cho biết nhu cầu làm mát đang tăng cùng với sự mở rộng của AI và trung tâm dữ liệu, đồng thời quảng bá các sản phẩm này là 'giải pháp làm mát có khả năng mở rộng'. Sản phẩm có thể được bán tại một số quốc gia, còn việc cung ứng cho các thị trường bổ sung sẽ được triển khai theo nhu cầu.

Các tổ chức môi trường đang phản đối quy trình xem xét nhanh đối với Opteon 2P50, một vật liệu làm mát khác. Ngày 17 tháng 7, 17 tổ chức đã gửi ý kiến lên Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA), cho rằng các rủi ro về sức khỏe, khí hậu và dữ liệu độc tính của vật liệu này chưa được xem xét đầy đủ.

Chưa có thông tin trong các tài liệu công khai về việc EPA có phê duyệt Opteon 2P50 hay không và quy mô sử dụng cuối cùng sẽ ra sao. Việc phân loại vật liệu này có phải PFAS hay không cũng có thể khác nhau giữa quy định của Mỹ và các tổ chức môi trường, nên kết quả thẩm định vẫn cần được theo dõi.

Phương thức làm mát tại các trung tâm dữ liệu AI cũng gắn với tranh luận về áp lực lên điện năng và tài nguyên nước.

Nhìn chung, không thể khẳng định việc mở rộng công suất PFAS chỉ xuất phát từ các trung tâm dữ liệu AI. Trong bối cảnh tỷ trọng thực tế của PFAS trong hệ thống làm mát trung tâm dữ liệu cũng như lượng rò rỉ và thải bỏ chưa được công bố, xu hướng hiện nay cho thấy công nghệ làm mát hai pha dựa trên PFAS đang cạnh tranh cùng làm mát bằng không khí và làm mát đơn pha.