Terwijl de kunstmatige intelligentie-industrie opwarmt, probeert Karman Industries deze te kalmeren.
Startup Signal Hill zegt dat het een koelsysteem heeft ontwikkeld dat SpaceX-raketmotortechnologie gebruikt om de milieu-impact van datacenters te beheersen, door ze te koelen met minder ruimte, minder stroom en zonder water.
Het bedrijf heeft onlangs $20 miljoen opgehaald en is van plan later dit jaar te beginnen met de bouw van zijn eerste compressor in Long Beach.
“Onze stelling op hoog niveau is dat we de beste compressoren kunnen maken met behulp van de nieuwste en beste technologie”, aldus David Tearse, CEO van Karman. “We willen het elektriciteitsverbruik voor het koelen verminderen, zodat je op de meest efficiënte manier deze chips kunt koelen.”
Hoogwaardige, dure chips die AI ondersteunen, kunnen vertragen of uitschakelen als ze oververhit raken. De temperatuur kan oplopen tot boven de 200 graden, maar moet onder de 150 graden liggen om goed te kunnen werken.
Voor een koelopslag gevuld met tienduizenden eenheden is een ruimte vol apparatuur en grote hoeveelheden water nodig.
Karman heeft een koelsysteem ontwikkeld dat vergelijkbaar is met een typische warmtepomp voor thuis, alleen gebruikt de pomp vloeibaar koolstofdioxide als koelmiddel, dat wordt gecirculeerd met behulp van raketmotortechnologie in plaats van een ventilator. De efficiënte pompen van het bedrijf kunnen de ruimte die nodig is voor de koelapparatuur van datacenters tot 80% verminderen.
Jarenlang hebben datacenters ventilatoren en airconditioners gebruikt om koele lucht over chips te blazen. Grotere faciliteiten voeren koude vloeistof door buizen in de buurt van de chip om warmte te absorberen. Deze hete vloeistof wordt naar buiten geleid naar een koeler, waar een uitgebreid netwerk van leidingen evenveel water verbruikt als een stad 50.000 mensen om de hitte te verwijderen.
Een datacenter van 50 megawatt verbruikt bovendien voldoende elektriciteit om een middelgrote stad van stroom te voorzien.
Omdat AI over supergrote datacenters beschikt en naarmate er meer chips worden toegevoegd, is er meer ruimte en stroom nodig voor koeling.
“Het is als een verloren strijd, vooral als je je chips erin blijft persen”, zei Tearse.
Koelsystemen zijn verantwoordelijk voor maximaal 40% van het energieverbruik van datacenters en het gemiddelde energieverbruik van datacenters ruim 35.000 liter water per dag.
Tegen 2030 zal bijna 100 gigawatt aan nieuwe datacentercapaciteit worden toegevoegd en energiebeperkingen zijn het grootste obstakel voor uitbreiding geworden. Volgens het International Energy Agency zullen Amerikaanse datacenters in 2030 ongeveer 8% van alle elektriciteit in het land verbruiken.
Gemeenschappen in heel Amerika beginnen te protesteren tegen de bouw van datacentra, uit angst dat de behoefte aan elektriciteit en water de infrastructuur zou kunnen belasten en de kosten voor consumenten zou verhogen. Dit koelsysteem zal naar verwachting in 2028 tot 33 miljard liter water per jaar verbruiken.
Grote technologiebedrijven en durfkapitaalinvesteerders geven miljarden dollars uit om oude technologie te vervangen door energie-efficiënte oplossingen. Microsoft heeft een nieuw datacenterontwerp aangekondigd dat geen water gebruikt voor koeling. Het bedrijf heeft onlangs beloofd ervoor te zorgen dat zijn datacenters de elektriciteitskosten niet zullen verhogen of de watervoorziening aan lokale gemeenschappen zullen ontzeggen.
De markt voor datacenterkoeling zal naar verwachting groeien van ongeveer $11 miljard in 2025 naar bijna $25 miljard in 2032.
Om deze ogenschijnlijk onverzadigbare markt te bedienen heeft Karman een roterende compressor ontwikkeld die met een snelheid van 30.000 toeren per minuut draait – bijna 10 keer sneller versus traditionele compressoren – om warmte over te dragen.
“Drie of vier jaar geleden was dit een hele uitdaging om te doen, simpelweg omdat er nog geen motoren bestonden. Auto-onderdelen bereikten die snelheden”, zegt Chiranjeev Kalra, medeoprichter en hoofd technologie van Karman.
Ongeveer een derde van het 23-koppige team van Karman komt van SpaceX of Rocket Lab, en ze maakten gebruik van technologie uit de lucht- en ruimtevaarttechniek en elektrische voertuigen om het hogesnelheidsmotormechanisme te ontwerpen.
Dit systeem maakt gebruik van een speciaal soort kooldioxide onder hoge druk om warmte van het datacenter naar de buitenlucht over te dragen. Afhankelijk van de omstandigheden kan hij dezelfde hoeveelheid koeling uitvoeren met minder dan de helft van de energie.
Karman-warmtepompen kunnen warmte aan de lucht afgeven, of deze kanaliseren naar extra koeling of zelfs energieopwekking.
Een van de grootste potentiële verkoopargumenten van dit systeem is dat er geen water voor nodig is, waardoor datacenters op locaties kunnen worden gevestigd waar water schaars is.
Op zeer warme plaatsen zoals Texas en Arizona hebben koelsystemen het moeilijk, omdat ze overmatig water gebruiken om te koelen of omdat ze moeten voorkomen dat de chips oververhit raken.
De laatste financieringsronde van Karman brengt het totale ingezamelde geld op ruim $30 miljoen. Belangrijke deelnemers zijn onder meer Riot Venture, Sunflower Capital, Space VC, Wonder Ventures en voormalig Intel- en VMware-CEO Pat Gelsinger.
Karman zei dat het in de zomer van 2026 zal beginnen met leveringen aan klanten vanuit een productiefaciliteit in Los Angeles, ontworpen om 100 eenheden per jaar te produceren. Het plan is om de capaciteit te verviervoudigen.
Als dit lukt, zou Karman het marktaandeel van Trane Technologies en Schneider Electric, leiders op het gebied van warmteafvoersystemen, kunnen verkleinen.
