Datacenters zijn energiecentrales voor informatie

Elektronen, silicium en informatie

Elektronica is een gespecialiseerd domein binnen de elektrotechniek. Hier laten we elektronen hun ‘kunstjes’ uitvoeren in een zorgvuldig ontworpen speeltuin van silicium. Daardoor worden wiskundige bewerkingen mogelijk: de basis van computers (de motoren), software (de regels) en data (de bouwstenen én eindproducten).

Waar we vroeger spraken over rekencentra, met de nadruk op rekenkracht (compute), spreken we nu over datacenters. Niet het rekenen zelf, maar de data vertegenwoordigt tegenwoordig de grootste economische waarde. Elektriciteitscentrales laden elektronen met energie; datacenters zijn de plaatsen waar die energierijke elektronen worden ingezet om informatie te verwerken.

Informatiebewerking kost energie — altijd

Hoe meer informatie we creëren en bewerken, hoe meer energie nodig is om elektronen te laten bewegen en hun werk te laten doen. Groeit de informatieverwerking in een samenleving, dan groeit onvermijdelijk ook de vraag naar elektrische energie. In het tijdperk van telex, radio en televisie was die vraag verwaarloosbaar. In de huidige informatiesamenleving is zij structureel en dominant geworden.

Het schrijven van deze blog, het laten redigeren door ChatGPT en het publiceren op internet kost elektriciteit. Die energie wordt één keer gebruikt. Tijdens dat proces verliest zij haar hoogwaardige vorm en eindigt zij als laagwaardige energie: warmte.

Energie gaat nooit verloren, maar moet telkens worden ‘opgewerkt’ voor specifieke toepassingen. Duizend graden of meer voor staalproductie, honderden graden voor stoomturbines in elektriciteitscentrales, tientallen graden voor woningverwarming. Uiteindelijk eindigt alle elektrische energie als warmte. Dat is geen beleidskeuze, maar een gevolg van natuurwetten. Ook in datacenters.

De hoogwaardige, stabiele elektriciteit die een datacenter binnenkomt, verlaat het gebouw na gebruik als laagwaardige warmte van enkele tientallen graden. Soms nog bruikbaar voor stadsverwarming, maar verder niet. Het overschot verdwijnt via atmosfeer en ruimte, binnen de grenzen die zon, oceanen en atmosfeer bepalen.

Hoe meer informatie, hoe meer energie

Wanneer we 24/7 intensieve informatieverwerking verlangen — bijvoorbeeld voor grootschalige AI-modellen — is ook een continue, intensieve energievoorziening noodzakelijk. Die energievraag groeit niet lineair, maar exponentieel. Traditionele elektriciteitsopwekking staat al onder druk. Zon en wind zijn, door hun intermitterende karakter, fundamenteel ongeschikt voor continue levering op hoog vermogen.

Elektriciteit is immers lastig op te slaan, zeker in de hoeveelheden en vermogens die nodig zijn voor datacenters en AI-clusters. Wie dit negeert, negeert niet alleen techniek, maar ook natuurkunde.

Dat verklaart waarom grote informatieverwerkers steeds nadrukkelijker richting kernenergie bewegen. Kernbrandstof heeft een extreem hoge energiedichtheid en kan dag en nacht grote hoeveelheden stabiele elektriciteit leveren. Zonder elektriciteit geen energierijke elektronen. Zonder energierijke elektronen geen krachtige chips en processoren. En zonder die processoren geen intensieve informatiebewerking zoals AI.

Dit is geen ideologie, maar ketenlogica.

Energietransitie versus informatietransitie

Juist nu groeit het besef — zij het schoorvoetend — dat onze populaire energietransitie niet is ontworpen voor de informatietransitie die zij moet dragen. Integendeel. Naast een bestaand elektriciteitsnet, dat al zwaar belast wordt door digitalisering, hebben we een tweede infrastructuur opgetuigd voor intermitterende ‘groene’ opwekking.

Twee netwerken. Eén systeem. En een industrie die 24/7 hoogwaardige energie vraagt.

De kosten van dit tweede netwerk worden bovendien niet exclusief toegerekend aan groene opwekking, maar gesocialiseerd over alle gebruikers. Het gevolg: betrouwbare, continue elektriciteit is kunstmatig duur gemaakt, terwijl groene energie zelf afhankelijk blijft van datzelfde netwerk.

Wie werkelijk groene energie wil, zou ook bereid moeten zijn de volledige systeemkosten te dragen. Niet te leunen op een infrastructuur die ontworpen is voor stabiel, hoogwaardig gebruik. Wat we nu doen is langzaam verkeer toelaten op de snelweg om te besparen op fietspaden — precies wat grootschalige teruglevering van zonnepanelen feitelijk betekent.

Energie met lage dichtheid wordt gemengd met energie met hoge dichtheid. En iedereen betaalt de prijs.

Datacenters organiseren hun eigen energie

Exploitanten van datacenters begrijpen dit al lang. Hun bedrijfsmodel staat of valt met betrouwbare elektriciteit. Daarom zien we een duidelijke trend: datacenters organiseren hun eigen energievoorziening.

Niet uit luxe, maar uit noodzaak.

Energieopwekking en datacenters groeien naar elkaar toe — functioneel, technisch én commercieel. Recent werd bijvoorbeeld bekend dat Pure Data Centres in Amsterdam een project start in Westpoort waarbij de energievoorziening al vóór de bouw is veiliggesteld via een privé-onderstation. Opvallend is dat het grootste datacenter van Amsterdam volledig wordt benut door één enkele hyperscaler.

Concentratie in het kwadraat.

Slot: zonder energie geen informatie

Bedrijven als Microsoft, Google en Amazon bewegen al langer richting eigen energiecentrales. Niet omdat zij dat willen, maar omdat zij niet anders kunnen.

Informatie en energie zijn onlosmakelijk verbonden. Wie digitalisering, AI en ‘de cloud’ serieus neemt, moet ook durven spreken over kernenergie, netcapaciteit en natuurwetten.

Zonder hoogenergetische elektronen geen hoogenergetische informatiebewerking.

En zonder die erkenning blijft het beleid steken in wensdenken.

Door: Hans Timmerman (foto)