Datacenters hebben een grote impact op het milieu, en zullen de volgende jaren alleen maar in aantal en capaciteit toenemen. Zo wordt de markt voor datacenters in 2030 op 23 gigawatt aan capaciteit geschat. Een consortium van Europese bedrijven en onderzoeksorganisaties onder leiding van het Franse Thales Alenia Space heeft binnen het Horizon Europe programma van de Europese Commissie in de haalbaarheidsstudie ‘ASCEND’ (Advanced Space Cloud for European Net zero Emission and Data sovereignty) onderzocht of het mogelijk is om datacenters in een baan om de aarde te installeren en op die manier bij te dragen aan het halen van de EU Green Deal doelstelling van koolstofneutraliteit in 2050.
ASCEND streeft ernaar om vóór 2050 een datacentercapaciteit van één gigawatt in een baan om de aarde te installeren. De Vlaamse onderzoeksorganisatie VITO was één van de partners binnen ASCEND met als taak om na te gaan of een datacenter in de ruimte tijdens zijn hele levensduur meer of minder milieu-impact zou genereren dan een datacenter op aarde.
Het doel van het ASCEND-onderzoek was om na te gaan welke opbouw een dergelijk datacenter in de ruimte best zou hebben om zo weinig mogelijk broeikasgassen uit te stoten. Datacenters op aarde zijn niet alleen energieverslinders maar zijn ook verantwoordelijk voor een enorme CO2-uitstoot door de verwerking en de opslag van digitale gegevens. Groot voordeel van datacenters in de ruimte is de directe toegang tot ongelimiteerde zonne-energie en het feit dat datacenters in de ruimte geen water nodig hebben om te koelen, wat zeer belangrijk is in tijden van toenemende droogte. Tegelijkertijd wilde men de technologische haalbaarheid van het ontwikkelen, inzetten en exploiteren van dergelijke centers in een baan om de aarde valideren.
Milieu-impact
Binnen deze haalbaarheidsstudie was VITO verantwoordelijk voor de inschatting van de milieu-impact van de gekozen architectuur voor het ruimtedatacenter. De basis hiervoor was de levenscyclusanalyse (LCA) die toelaat om de milieu-impact over de volledige levensduur in te schatten, waarbij ook rekening wordt gehouden met de ontginning van de grondstoffen die nodig zijn om de datacenters te bouwen en met het energiegebruik. Het becijferen van de impact op meer milieuthema’s dan louter klimaatverandering (denk aan landgebruik, fossiele uitputting, verzuring, …) is eveneens typerend voor een LCA. Omdat vooral de lancering van alle componenten van het datacenter naar de ruimte een belangrijke bijdrage aan de milieu-impact geeft, was het belangrijk om ook deze bijdrage minstens verkennend mee te nemen in deze studie.
Door de vergelijking te maken met de milieu-impact van een datacenter op aarde, kon ingeschat worden of een datacenter in de ruimte een alternatief kan zijn waarbij minder milieu-impact wordt gegenereerd. Binnen ASCEND was het vooral de bedoeling om het potentieel van datacenters in de ruimte te verkennen, en na te gaan of het de moeite loont om verder te concretiseren in toekomstige projecten.
“Op basis van de eerste berekeningen geloven we dat ASCEND het potentieel heeft om de milieu-impact van datacenters te verminderen. Vertrekkende van alle informatie die we van de ASCEND-projectpartners hebben gekregen, kunnen we concluderen dat de ruimtevariant op veel milieuvlakken beter kan presteren dan een tegenhanger op aarde. Maar er zijn niet alleen voordelen, ook nadelen. Zo kan een ruimtedatacenter bijvoorbeeld wel een lagere CO2-uitstoot hebben, maar zijn er meer kritieke grondstoffen nodig voor de onderdelen van de ruimte-infrastructuur. Deze levenscyclusanalyse was natuurlijk slechts een eerste screening. Als we echt willen nagaan of onze aannames haalbaar zijn, is er nog meer onderzoek nodig”, klinkt het bij VITO.
Eerste conclusie: investeringen lonen
Als we de energie- en milieu-impact van datacenters willen terugdringen, dan lijkt het installeren van datacenters in de ruimte dus een haalbare optie. De investering in de ontwikkeling van een milieuvriendelijkere en deels herbruikbare draagraket met hoge capaciteit is hierin erg belangrijk. Deze investering is weliswaar groot, maar kan gekaderd worden in de Green Deal van de EU.
Dankzij de bijdrage van ArianeGroup en de analyses van ESA’s PROTEIN haalbaarheidsstudie, valideerde ASCEND immers de haalbaarheid van een draagraket die in staat is om meerdere lanceringen uit te voeren en daardoor de koolstofvoetafdruk te beperken. Dit zou Europa in staat stellen om zijn leiderschap op het gebied van transport, ruimtelogistiek en assemblage van grote infrastructuren in de ruimte te herstellen.
Waarborg voor de digitale soevereiniteit van Europa
Naast de potentiële vermindering van de milieu-impact, kan het ASCEND-project ook bijdragen aan de digitale soevereiniteit van Europa omdat het de gegevensveiligheid voor burgers en bedrijven kan garanderen. De resultaten van het onderzoek bevestigen de economische levensvatbaarheid van het project en bieden uitzicht op een rendement van enkele miljarden euro’s tegen 2050.
Thales Alenia Space en haar partners zijn nu van plan om de ASCEND haalbaarheidsstudie verder te zetten om de resultaten te consolideren en te optimaliseren. Tegelijkertijd is er een paradigmaverschuiving binnen de ruimtevaartsector nodig om de doelen van het project te bereiken, door gebruik te maken van baanbrekende technologieën.
