Krachten van de natuur
Updated maart 27, 2026
Op zoek naar de wortels
Vragen om een visuele beschrijving van de cloud is als vragen om een visuele beschrijving van lucht. Dagelijkse activiteiten zoals online bestellingen, berichtenapps en sociale media kunnen niet bestaan zonder, maar het is lastig om onder woorden te brengen wat het precies is.
De cloud en lucht hebben echter vergelijkbare eigenschappen die gemakkelijk te begrijpen zijn. We weten dat ze altijd (onzichtbaar) om ons heen zijn en dat ze allebei van onschatbare waarde zijn. Lucht is iets wat iedereen nodig heeft en de cloud kan het leven voor veel mensen veel gemakkelijker maken.
Maar dit fundamentele begrip leidt alleen maar tot meer vragen.
Hoe zijn onze gegevens überhaupt in de cloud terechtgekomen? Hoe gaat het dan verder? Waar worden ze opgeslagen en hoe zijn ze 24/7 beschikbaar? En wat is er nodig om AI op die schaal aan te drijven?
Het antwoord op deze vragen is heel tastbaar: datacenters.
Datacenters vormen de ruggengraat van de Microsoft-cloud, inclusief de AI-werkbelasting. Ze zijn de fysieke infrastructuur die duizenden servers onderbrengen en onderhouden, die onze gegevens opslaan en door de cloud verplaatsen. Datacenters hebben een constante energiebron en een schone, koele omgeving nodig om de servers draaiende te houden.
“Momenteel hebben we meer dan 500 datacenters in 34 landen”, zegt Noelle Walsh, Corporate Vice President Cloud Operations and Innovation bij Microsoft.
De vraag naar cloudservices is jaar na jaar exponentieel toegenomen, deels als gevolg van de recente piek in het gebruik van AI wereldwijd. Dit betekent dat ook de datacenterinfrastructuur van Microsoft in hoog tempo heeft moeten groeien. Een belangrijke overweging voor die groei is hoe datacenters op een duurzame manier kunnen voldoen aan de toenemende vraag naar cloud computing in de wereld, met zo min mogelijk impact op het milieu en de gemeenschap.
Een goede buur zijn
Het startpunt van innovatie in een Microsoft-datacenter is gebaseerd op de 3,8 miljard jaar aan R&D van de natuur om moderne ontwerpuitdagingen op een duurzame manier op te lossen. Door gebruik te maken van technieken die zijn afgeleid van bestaande ecosystemen, helpen belangrijke leiders zoals Kaitlin Chuzi, Director, Lease and Land Development, tot oplossingen te komen. AI kan dit werk helpen versnellen door snel meer op de natuur geïnspireerde ontwerpopties en modelleringsresultaten te verkennen voordat er iets wordt gebouwd.
Datacenters gebruiken energie van hetzelfde elektriciteitsnet dat huizen, kantoren en verkeerslichten van stroom voorziet. Omdat ze constant moeten draaien, zijn back-upgeneratoren op diesel of lithium-ionbatterijen van oudsher een steunpilaar van de activiteiten in geval van stroomuitval. En omdat de fysieke schaal van datacenters enorm kan zijn, veroorzaken ze een onoverkomelijke ecologische voetafdruk in de gebieden waar ze aanwezig zijn.
“Een belangrijk onderdeel van ons dagelijks werk is het verbeteren van het ontwerp en de operationele efficiëntie van onze datacenters om het aantal natuurlijke hulpbronnen dat we gebruiken te verminderen”, zegt Walsh. “Hoe we dat doen, is door van duurzaamheid onze basis te maken terwijl we werken aan onze verplichtingen, en door onze dagelijkse activiteiten voortdurend aan te passen om onze impact op het milieu te minimaliseren. ”
De kernaanpak voor het verduurzamen van datacenters is innovatie. Door te werken met interne R&D-teams en samen te werken met externe experts, hebben interne praktijken en beleid duidelijke voorbeelden gegeven. Het testen en implementeren van nieuwe benaderingen voor het bouwen en exploiteren van deze locaties heeft bewezen de industrie enorm ten goede te komen.
“Wanneer een gebouw wordt gebouwd, zijn er ecologische kosten, dus we werken eraan om die zaken te verminderen”, zegt Chuzi. “Waar het om gaat, is dat we de locatie holistisch en systemisch ontwerpen met het lokale ecosysteem in gedachten.”
Kaitlin en haar team zijn experts op het gebied van biomimicry. Ze gebruiken en implementeren oplossingen die zijn afgeleid van planten, dieren en de elementen die zich in de loop van miljoenen jaren van nature hebben gemanifesteerd. Het gebruik van biomimicry kan de manier waarop datacenters in de natuur bestaan opnieuw vormgeven door afgestemd te zijn op en een positieve bijdrage te leveren aan de bestaande gemeenschappen waar locaties actief zijn.
Sommige locaties hebben bijvoorbeeld traditionele regenwateropvangbekkens omgevormd tot kunstmatige wetlands die helpen bij het filteren en verbeteren van de waterkwaliteit, waardoor habitats worden gecreëerd waar lokale soorten kunnen leven. Anderen gebruiken speciaal uv-glas dat de kenmerken van enzymen in spinnenwebben nabootst die vogels kunnen detecteren en vermijden, waardoor het aantal gevallen vermindert waarbij ze tegen gebouwen vliegen. AI analyseert de omstandigheden ter plaatse en bewaakt gegevens om de waterprestaties te verfijnen en de impact op dieren in het wild in de loop van de tijd te verminderen.
Vogels zijn geëvolueerd om uv-enzymen in sommige spinnenwebben te kunnen detecteren en vermijden. Om het aantal incidenten waarbij vogels tegen datacenters botsen te verminderen, gebruiken sommige locaties speciaal uv-glas dat de kenmerken van dat enzym nabootst.
Van groene muren met opgaande beplanting die de biodiversiteit vergroten tot waterdoorlatende verharding waardoor regenwater in de grond eronder kan stromen, de natuurwetten hebben ervoor gezorgd dat datacenters beter samengaan met de omgeving. Materialen die worden gebruikt om datacenters te bouwen, hebben ook geweldige kansen geboden om duurzaamheidsverbintenissen te bevorderen door middel van innovatie.
“Een gezond, intact ecosysteem heeft 100% eco-functie. Standaard [datacenter]-ontwerpen laten 37% van een ecosysteem intact. We streven naar minimaal 66% eco-functie.”
Kaitlin Chuzi
Beton, een belangrijk materiaal in datacenters, is verantwoordelijk voor 8% van alle wereldwijde koolstofemissies en is daarmee een van de grootste bijdragers aan broeikasgassen op aarde. Om grotere koolstofreducties te stimuleren, test Microsoft een betonmengsel met gerecycled glas, dat de koolstof in plaatconstructies met ongeveer de helft zal verminderen. Een andere pilot op laboratoriumschaal, in samenwerking met Prometheus Materials, maakt gebruik van structurele materialen gemaakt van kalksteen en beton op basis van algen, wat de koolstof in installaties tot bijna nul zou kunnen verlagen.
Het innoveren van duurzame oplossingen voor wat er buiten een datacenter gebeurt, is echter maar het halve werk. Wat er binnen gebeurt, zoals de stroom 24/7 aan laten staan, is net zo belangrijk. Zelfs de kortste stroomuitval zou enorme rimpeleffecten veroorzaken in de hele cloudinfrastructuur.
Het dagelijkse ‘hoe’ van die enorme taak wordt aangepakt door Audrey Lee, Senior directeur Datacenter Energiestrategie. Audrey houdt toezicht op de complexe planning en strategie die komen kijken bij de inkoop van stroom voor datacenters en bepaalt hoe dat gebruik van invloed is op de gemeenschappen die op hetzelfde net zitten.
“Historisch gezien hadden Microsoft-datacenters een kleiner deel van het net nodig. Maar naarmate de vraag is toegenomen, hadden we een groter aandeel nodig, dus het is belangrijk om onze impact te begrijpen”, zegt Audrey.
Voor een beter inzicht in deze toegenomen vraag op het net, nu en in de toekomst, maakt het team van Audrey gebruik van een zogenaamde netmodellering, waaronder op AI gebaseerde prognoses. Hiermee wordt geanticipeerd op het gebruik van het net, zodat het op de juiste manier, duurzaam en zo tijdig mogelijk manier kan worden gepland.
Hoewel Microsoft geen energiebedrijf is, kan het worden beschouwd als een infrastructuurbedrijf, waarbij energie een waardevolle hulpbron is. Duurzame energiepraktijken en positieve effecten op de gemeenschap, zoals netstabilisatie en bijdragen aan het net, zijn belangrijke verantwoordelijkheden.
Naarmate het elektriciteitsverbruik toeneemt, zijn de vraag en het aanbod van stroom op het net niet altijd op elkaar afgestemd. Microsoft heeft noodvoeding op batterijen als back-up in het geval van een stroomstoring, waardoor er terug beschikbaarheid op het net komt door de vraag tijdelijk te verschuiven en zo de stabilisatie van het net te ondersteunen. Door alternatieve energiebronnen te ontwikkelen voor back-up- en serverkoelsystemen in datacenters, wordt grote innovatie werkelijkheid.
AI kan helpen optimaliseren wanneer en hoe de vraag kan worden verschoven, door sneller te reageren op netomstandigheden en de efficiëntie te verbeteren. Microsoft gebruikt geavanceerde back-upbatterijen, zoals GUPS, of Grid-Interactive Uninterruptible Power Supply, om lokale elektriciteitsnetten in datacenters in Ierland te stabiliseren. Hierdoor wordt een constante netfrequentie gehandhaafd wanneer het weer verandert en de stroomtoevoer heen en weer gaat. Deze technologie wordt ook geïmplementeerd in datacenters die worden gebouwd in Finland, Zweden en Denemarken.
Maak kennis met door AI aangestuurde innovaties
Biomimicry
Biomimicry begint met het simpele idee dat de natuur al miljarden jaren problemen oplost. Als je goed kijkt, vind je slimme, beproefde ontwerpen die kunnen worden aangepast aan de uitdagingen van vandaag. Dit laat zien hoe datacenters beter kunnen samenwerken met de ecosystemen om hen heen – en hun ecologische functie kunnen versterken. AI kan snel ontwerpvariabelen testen en patronen in omgevingsgegevens identificeren om de resultaten te verbeteren.
Groene waterstof
Groene waterstof wordt gemaakt met behulp van elektrolyse (waarbij water wordt gesplitst in waterstof en zuurstof), zodat het geen schadelijke bijproducten produceert. Door deze schone energie op te schalen in de datacentervloot, helpt Microsoft nieuw terrein in kaart te brengen voor de wereldwijde energiesector. AI verbetert de prestaties door de systeembesturing te optimaliseren en onderhoudsbehoeften te voorspellen, zodat waterstofenergie betrouwbaarder is wanneer deze het meest nodig is.
Stabilisatie van het net
Wanneer de vraag naar elektriciteit piekt, kan het net onder druk komen te staan. Netstabilisatie helpt vraag en aanbod in balans te houden. Datacenters hebben altijd beschikbare noodstroom, zodat ze tijdelijk een deel van de belasting van het net kunnen verschuiven wanneer dat nodig is, waardoor het systeem stabiel blijft. AI maakt die verschuiving slimmer door pieken te voorspellen en veranderingen in de belasting nauwkeuriger te coördineren.
Een toekomst gevoed door innovatie
“Brandstofceltechnologie is op kleinere schaal gecommercialiseerd, maar Microsoft is de eerste die multi-megawatt-opwekking op schaal demonstreert voor datacenters wanneer hernieuwbare energiebronnen niet worden opgewekt”, zegt Sonia Maleky, directeur Waterstoftechnologie.
Groene waterstof zou de perfecte alternatieve duurzame energiebron kunnen zijn voor datacenters omdat er geen uitstoot is. De enige bijproducten zijn schoon water en warmte, die kunnen worden hergebruikt om serversystemen te koelen en lokale gemeenschappen van warmte te voorzien. AI helpt die warmte en water efficiënter te routeren en te hergebruiken door het aanbod af te stemmen op de realtime koel- en verwarmingsbehoeften.
Het waterstoftechnologieteam van Microsoft werkt aan energie-innovaties die het potentieel hebben om de energiesector zoals we die kennen te veranderen. De toepassing van groene waterstof op industriële schaal zal intern meer duurzaamheid brengen en andere bedrijven met soortgelijke verbintenissen helpen dezelfde doelen te bereiken.
Meer innovaties in ontwikkeling hebben een positieve impact. Koudeplaattechnologie recyclet warm water dat uit koelsystemen wordt verwijderd weer als koud water. Hierdoor zijn de systemen van Micosoft al 90% efficiënter dan traditionele systemen. Uiteindelijk zal dit een volledig gesloten kringloopsysteem zijn dat nooit water van externe bronnen nodig heeft. AI kan deze koelcircuits in real time besturen en het debiet en de temperatuur aanpassen om de efficiëntie hoog te houden wanneer de werkbelasting verandert.
Het eerste Circular Centers-programma in zijn soort kan hardware uit datacenters hergebruiken en herbestemmen. Het programma bereikte in 2024 een hergebruik- en recyclingpercentage van 90,9% van servers en onderdelen, waarmee de doelstelling voor 2025 van 90% een jaar eerder dan gepland werd overtroffen. AI verbetert het sorteren en diagnosticeren en identificeert sneller en nauwkeuriger welke onderdelen kunnen worden hergebruikt, gerepareerd of gerecycled.
Een toekomst waarin datacenters milieuneutraal kunnen zijn en zelfs een positieve impact kunnen hebben, is dichterbij dan ooit. En naarmate cloud computing en AI zich over de hele wereld blijven uitbreiden, zullen de datacenters van Microsoft klaar zijn om zo duurzaam mogelijk aan die vraag te voldoen.
Fotocredits: Matt Howard, Dave Hoefler, Ivan Bandura, Yogesh Gosavi, Josh Withers
