Terwijl de kunstmatige intelligentie-industrie opwarmt, probeert Karman Industries deze af te koelen.
De startup Signal Hill zegt dat het een koelsysteem heeft ontwikkeld dat SpaceX-raketmotortechnologie gebruikt om de milieu-impact van datacenters in toom te houden, door ze te koelen met minder ruimte, minder stroom en geen water.
Het bedrijf heeft onlangs $20 miljoen opgehaald en verwacht later dit jaar te beginnen met de bouw van zijn eerste compressoren in Long Beach.
“Onze stelling op hoog niveau is dat we de beste compressor kunnen bouwen met behulp van de nieuwste en beste technologie”, zegt David Tearse, CEO van Karman. “We willen dat elektrische verbruik van koeling verminderen, zodat je de meest efficiënte manier hebt om deze chips te koelen.”
De hoogwaardige, dure chips die AI aandrijven, kunnen vertragen of uitschakelen als ze oververhit raken. Ze kunnen meer dan 200 graden bereiken, maar moeten onder de 150 graden zijn om optimaal te kunnen werken.
Voor koelmagazijnen vol met tienduizenden koelmagazijnen zijn soms velden vol apparatuur en enorme hoeveelheden water nodig.
Karman heeft een koelsysteem ontwikkeld dat vergelijkbaar is met de warmtepompen in een gemiddeld huis, behalve dat de pompen vloeibaar koolstofdioxide als koelmiddel gebruiken, dat wordt gecirculeerd met behulp van raketmotortechnologie in plaats van met ventilatoren. De efficiënte pompen van het bedrijf kunnen de ruimte die nodig is voor de koelapparatuur van datacenters met 80% verminderen.
Door de jaren heen hebben datacenters ventilatoren en airconditioning gebruikt om koude lucht op de chips te blazen. Grotere faciliteiten voeren koude vloeistof door buizen in de buurt van de chips om de warmte te absorberen. Deze hete vloeistof wordt naar buiten gestuurd naar een koelterrein, waar uitgestrekte pijpleidingnetwerken evenveel water verbruiken als een stad 50.000 mensen om de hitte te verwijderen.
Een datacenter van 50 megawatt verbruikt ook voldoende elektriciteit om een middelgrote stad van stroom te voorzien.
Omdat AI supergrote datacenters heeft, die steeds meer chips toevoegen, hebben ze steeds meer ruimte en stroom nodig voor koeling.
“Het is een beetje een verloren strijd, vooral als je je chips blijft verdichten,” zei Tearse.
Koelsystemen zijn verantwoordelijk voor maximaal 40% van het energieverbruik van een datacenter, terwijl een gemiddeld middelgroot datacenter ruim 35.000 liter water per dag.
Tegen 2030 zal bijna 100 gigawatt aan nieuwe datacentercapaciteit worden toegevoegd en energiebeperkingen zijn de grootste barrière voor uitbreiding geworden. Volgens het International Energy Agency zullen Amerikaanse datacenters in 2030 ongeveer 8% van alle elektriciteit in het land verbruiken.
Gemeenschappen in de VS zijn begonnen met protesteren tegen de bouw van datacenters, uit angst dat de stroom- en waterbehoeften de infrastructuur onder druk zouden kunnen zetten en de kosten voor consumenten zouden kunnen opdrijven. De koelsystemen zullen naar verwachting in 2028 tot 33 miljard liter water per jaar verbruiken.
Grote technologiebedrijven en durfkapitaalinvesteerders geven miljarden dollars uit om ouderwetse technologieën te vervangen door energie-efficiënte oplossingen. Microsoft heeft een nieuw datacenterontwerp aangekondigd dat geen water gebruikt voor koeling. Het heeft onlangs beloofd ervoor te zorgen dat zijn datacenters de elektriciteitskosten niet verhogen of water weigeren aan nabijgelegen gemeenschappen.
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 dan traditionele compressoren – om warmte te verplaatsen.
“Drie of vier jaar geleden was het een hele uitdaging om dit te doen, alleen maar omdat de motoren nog niet bestonden. Auto-onderdelen bereiken deze snelheden”, zegt Chiranjeev Kalra, medeoprichter en hoofd technologie van Karman.
Ongeveer een derde van Karmans 23-koppige team kwam van SpaceX of Rocket Lab, en ze gebruikten technologieën uit de lucht- en ruimtevaarttechniek en elektrische voertuigen om de mechanica voor de hogesnelheidsmotoren te ontwerpen.
Het systeem gebruikt een speciaal type koolstofdioxide 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.
De warmtepomp van Karman kan warmte afgeven aan de lucht, of deze omzetten in extra koeling of zelfs energieopwekking.
Een van de potentieel grootste verkoopargumenten van de systemen is dat ze geen water nodig hebben, waardoor datacenters mogelijk worden op plekken waar water schaars is.
Op echt warme plaatsen zoals Texas en Arizona hebben koelsystemen het moeilijk, omdat ze overmatig water gebruiken om te koelen of de chips moeten smoren om te voorkomen dat ze oververhit raken.
De laatste financieringsronde van Karman brengt het totale ingezamelde geld op ruim $30 miljoen. Belangrijke deelnemers waren onder meer Riot Venture, Sunflower Capital, Space VC, Wonder Ventures en Pat Gelsinger, voormalig CEO van Intel en VMware.
Karman zei dat het in de zomer van 2026 zal beginnen met leveringen aan klanten vanuit de productiefaciliteit in Los Angeles, die is ontworpen om 100 eenheden per jaar te maken. Het plan is om uiteindelijk de capaciteit te verviervoudigen.
Als dit lukt, zou Karman het marktaandeel van Trane Technologies en Schneider Electric, de leiders op het gebied van warmteafvoersystemen, kunnen aantasten.
