Duurzamer googelen kan

“Deze datacentrales verbruiken honderden megawatts, waarvan vijftig procent gebruikelijk gaat zitten in koeling. Ter voorbeeld: volgens de voorspellingen zullen de Japanse internet routers in 2015 negen procent verbruiken van alle elektrische energie in dat land. Het voorbeeld van het keteltje water is misschien wat kort door de bocht. Het is echter wel een manier om het grote publiek ervan te doordringen dat het internetverkeer echt veel energie kost”, zegt Koonen in Cursor.

“Als je een landkaart maakt van het internetverkeer, blijkt dat wij eerder buurland zijn van Amerika dan van België. Heel veel berichten vanuit Nederland gaan eerst de oceaan over, voordat ze terechtkomen in België. Dat komt doordat de bakermat van het internet in Amerika ligt, dus daar bevinden zich de meest uitgebreide internetvoorzieningen. Het vervoeren van die informatie gaat via het glasvezelnetwerk zo snel dat je die afstand niet voelt. Dat transport kost echter wel energie, want het signaal moet versterkt worden om die afstand te overbruggen.”

“Onderweg gaat het vervoer ook via heel wat routers in het netwerk. Een belangrijk deel van het energieverbruik gaat zitten in die routers. Dat zijn schakelaars op internetknooppunten die de data in de juiste richting verder sturen. Ze zijn vergelijkbaar met richtingaanwijzers op verkeersrotondes. Het analyseren en doorsturen van de datapakketjes kost energie. Hoe meer knooppunten er worden aangedaan, hoe meer energie het kost. Het beperken van het aantal knooppunten bij het verzenden van informatie over internet gebeurt al: de routers zoeken zelf de meest efficiënte verbinding, net zoals een TomTom in het autoverkeer.”

Is er geen manier om Googelen minder energieverslindend te maken? “Met optische schakeltechnieken valt nog heel veel energie te besparen. In onze vakgroep Electro-Optische Communicatiesystemen (ECO) doet prof.dr. Harm Dorren daar onderzoek naar. Het transport van de data gebeurt nu grotendeels over glasvezelkabels, terwijl op de knooppunten elektrische schakelaars zitten. De optische signalen vanuit de glasvezel- kabels moeten daarom eerst worden omgezet naar elektrische signalen.

Na het schakelen moeten deze signalen vervolgens opnieuw worden omgezet naar optische signalen. Dat kost veel energie en veroorzaakt ook opstoppingen als je het schakelen en het omzetten niet voldoende snel kunt doen. Vergelijk het met een snelweg waarover je heel hard kunt rijden, maar op een gegeven moment moet je uit je auto stappen, de rotonde oversteken en een nieuwe auto pakken om verder te rijden. Je wilt natuurlijk gewoon in dezelfde auto doorrijden. Dat kan met optische schakelaars.

In het ECO-laboratorium hebben TU/e-onderzoekers al een schakelsnelheid bereikt met data-pakketten van 640 gigabit per seconde. Normaal is die snelheid 2,5 gigabit per seconde. Omdat optische schakelaars minder energie verbruiken, is er ook aanzienlijk minder koeling nodig. Energiebesparing en tijdwinst zijn dus de voornaamste troeven van optisch schakelen.”