استارتاپ Atoco با بهره‌گیری از چارچوب‌های فلز-آلی (MOFs)، راهکاری نوآورانه برای استخراج آب از رطوبت موجود در هوا ارائه کرده است که با استفاده از گرمای اتلافی دیتاسنترها، چالش دوگانه «مدیریت حرارت» و «کمبود منابع آبی» را در مقیاس صنعتی هدف قرار می‌دهد.
ساختار مولکولی MOF: اسفنجی در ابعاد نانو
فناوری بنیادین Atoco بر پایه چارچوب‌های فلز-آلی (MOFs) بنا شده است؛ موادی که توسط عمر یاغی، برنده جایزه نوبل شیمی در سال ۲۰۲۵، توسعه یافته‌اند. این ساختارها از نظر فنی به «جنگل‌های کوهنوردی» مولکولی تشبیه می‌شوند که دارای فضاهای باز میکروسکوپی فوق‌العاده‌ای هستند. به گفته متخصصان دانشگاه کالیفرنیا، ارواین، یک گرم از این ماده می‌تواند سطحی معادل دو زمین فوتبال را پوشش دهد. این ویژگی، MOFها را به «اسفنج‌های مولکولی» تبدیل کرده است که قادرند مولکول‌های آب را از هوا جذب کرده و در ساختار خود نگه دارند، بدون اینکه در هنگام لمس، مرطوب به نظر برسند.
هم‌افزایی با دیتاسنترهای هوش مصنوعی
یکی از بزرگترین چالش‌های مراکز داده مدرن، تولید حجم عظیمی از حرارت اتلافی (Waste Heat) است که معمولاً به‌صورت ناخواسته در محیط تخلیه می‌شود. استارتاپ Atoco این تهدید را به یک فرصت تبدیل کرده است. در حالی که فرآیند استخراج آب از MOFها به انرژی الکتریکی نیاز ندارد، دستگاه‌های این شرکت با استفاده از گرمای سطح پایین (Low-level heat) -در حدود ۴۰ تا ۶۵ درجه سانتی‌گراد- مولکول‌های جذب شده را از شبکه مولکولی رها می‌کنند. این دقیقاً همان دمایی است که دیتاسنترها به‌صورت مازاد تولید می‌کنند و برای دفع آن هزینه‌های گزافی صرف سیستم‌های خنک‌کننده می‌کنند.
مشخصات فنی و مقیاس‌پذیری
- ماده پایه: چارچوب‌های فلز-آلی (MOFs) مهندسی‌شده
- دمای عملیاتی مورد نیاز: حدود ۳۷ تا ۶۵ درجه سانتی‌گراد (۱۰۰ تا ۱۵۰ درجه فارنهایت)
- ظرفیت تولید فعلی: ۳۰۰ لیتر در روز (نسخه آزمایشگاهی)
- هدف تجاری: تولید ۱۰۰۰ لیتر در روز برای هر واحد
- کاربرد استراتژیک: کاهش وابستگی به منابع آبی برای خنک‌سازی دیتاسنترها
چالش‌ها و افق پیشرو
اگرچه این فناوری تحولی در مدیریت منابع محسوب می‌شود، اما Atoco همچنان با چالش‌های مقیاس‌گذاری روبروست. هزینه‌ی تولید آب با این روش در حال حاضر حدود ۵ دلار به ازای هر متریک تن است که اگرچه با نیروگاه‌های آب‌شیرین‌کن قدیمی قابل رقابت است، اما با قیمت ۲ دلار در تنِ نیروگاه‌های مدرن فاصله دارد. با این حال، با توجه به تعهد شرکت‌های بزرگ فناوری نظیر مایکروسافت، گوگل و AWS برای «مثبت کردن تراز آب» (Water Positive) تا سال ۲۰۳۰، زیرساخت‌های دیتاسنتری به بستری ایده‌آل برای استقرار این سیستم‌های هوشمند تبدیل شده‌اند.
