English version: scroll down

Wie over datacenters spreekt, spreekt niet over ‘de cloud’, maar over energie. Over natuurwetten. En over de grenzen van onze huidige energietransitie.

Elektriciteit is een unieke energiedrager: energie wordt verplaatst door elektronen. De ontdekking ervan was een evolutionair proces, maar met de ontdekking van elektromagnetische inductie door Michael Faraday werden de fundamentele natuurwetten zichtbaar en toepasbaar. Een energiedrager is geen brandstof; hij transporteert slechts energie. Die energie kan worden opgewekt met uiteenlopende brandstoffen: gas, kernenergie, zonne-energie of waterkracht. Uiteindelijk hebben al deze bronnen één historische oorsprong: de zon. Zonder de oerknal en onze zon zouden er geen aarde, geen wind of regen, geen fossiele brandstoffen en zelfs geen uranium bestaan.

Elektronen, silicium en informatie

Elektronica is een gespecialiseerd domein binnen de elektrotechniek. Hier laten we elektronen hun ‘kunstjes’ uitvoeren in een zorgvuldig ontworpen speeltuin van silicium. Daardoor worden wiskundige bewerkingen mogelijk: de basis van computers (de motoren), software (de regels) en data (de bouwstenen én eindproducten).

Waar we vroeger spraken over rekencentra, met de nadruk op rekenkracht (compute), spreken we nu over datacenters. Niet het rekenen zelf, maar de data vertegenwoordigt tegenwoordig de grootste economische waarde. Elektriciteitscentrales laden elektronen met energie; datacenters zijn de plaatsen waar die energierijke elektronen worden ingezet om informatie te verwerken.

Informatiebewerking kost energie — altijd

Hoe meer informatie we creëren en bewerken, hoe meer energie nodig is om elektronen te laten bewegen en hun werk te laten doen. Groeit de informatieverwerking in een samenleving, dan groeit onvermijdelijk ook de vraag naar elektrische energie. In het tijdperk van telex, radio en televisie was die vraag verwaarloosbaar. In de huidige informatiesamenleving is zij structureel en dominant geworden.

Het schrijven van deze blog, het laten redigeren door ChatGPT en het publiceren op internet kost elektriciteit. Die energie wordt één keer gebruikt. Tijdens dat proces verliest zij haar hoogwaardige vorm en eindigt zij als laagwaardige energie: warmte.

Energie gaat nooit verloren, maar moet telkens worden ‘opgewerkt’ voor specifieke toepassingen. Duizend graden of meer voor staalproductie, honderden graden voor stoomturbines in elektriciteitscentrales, tientallen graden voor woningverwarming. Uiteindelijk eindigt alle elektrische energie als warmte. Dat is geen beleidskeuze, maar een gevolg van natuurwetten. Ook in datacenters.

De hoogwaardige, stabiele elektriciteit die een datacenter binnenkomt, verlaat het gebouw na gebruik als laagwaardige warmte van enkele tientallen graden. Soms nog bruikbaar voor stadsverwarming, maar verder niet. Het overschot verdwijnt via atmosfeer en ruimte, binnen de grenzen die zon, oceanen en atmosfeer bepalen.

Hoe meer informatie, hoe meer energie

Wanneer we 24/7 intensieve informatieverwerking verlangen — bijvoorbeeld voor grootschalige AI-modellen — is ook een continue, intensieve energievoorziening noodzakelijk. Die energievraag groeit niet lineair, maar exponentieel. Traditionele elektriciteitsopwekking staat al onder druk. Zon en wind zijn, door hun intermitterende karakter, fundamenteel ongeschikt voor continue levering op hoog vermogen.

Elektriciteit is immers lastig op te slaan, zeker in de hoeveelheden en vermogens die nodig zijn voor datacenters en AI-clusters. Wie dit negeert, negeert niet alleen techniek, maar ook natuurkunde.

Dat verklaart waarom grote informatieverwerkers steeds nadrukkelijker richting kernenergie bewegen. Kernbrandstof heeft een extreem hoge energiedichtheid en kan dag en nacht grote hoeveelheden stabiele elektriciteit leveren. Zonder elektriciteit geen energierijke elektronen. Zonder energierijke elektronen geen krachtige chips en processoren. En zonder die processoren geen intensieve informatiebewerking zoals AI.

Dit is geen ideologie, maar ketenlogica.

Energietransitie versus informatietransitie

Juist nu groeit het besef — zij het schoorvoetend — dat onze populaire energietransitie niet is ontworpen voor de informatietransitie die zij moet dragen. Integendeel. Naast een bestaand elektriciteitsnet, dat al zwaar belast wordt door digitalisering, hebben we een tweede infrastructuur opgetuigd voor intermitterende ‘groene’ opwekking.

Twee netwerken. Eén systeem. En een industrie die 24/7 hoogwaardige energie vraagt.

De kosten van dit tweede netwerk worden bovendien niet exclusief toegerekend aan groene opwekking, maar gesocialiseerd over alle gebruikers. Het gevolg: betrouwbare, continue elektriciteit is kunstmatig duur gemaakt, terwijl groene energie zelf afhankelijk blijft van datzelfde netwerk.

Wie werkelijk groene energie wil, zou ook bereid moeten zijn de volledige systeemkosten te dragen. Niet te leunen op een infrastructuur die ontworpen is voor stabiel, hoogwaardig gebruik. Wat we nu doen is langzaam verkeer toelaten op de snelweg om te besparen op fietspaden — precies wat grootschalige teruglevering van zonnepanelen feitelijk betekent.

Energie met lage dichtheid wordt gemengd met energie met hoge dichtheid. En iedereen betaalt de prijs.

Datacenters organiseren hun eigen energie

Exploitanten van datacenters begrijpen dit al lang. Hun bedrijfsmodel staat of valt met betrouwbare elektriciteit. Daarom zien we een duidelijke trend: datacenters organiseren hun eigen energievoorziening.

Niet uit luxe, maar uit noodzaak.

Energieopwekking en datacenters groeien naar elkaar toe — functioneel, technisch én commercieel. Recent werd bijvoorbeeld bekend dat Pure Data Centres in Amsterdam een project start in Westpoort waarbij de energievoorziening al vóór de bouw is veiliggesteld via een privé-onderstation. Opvallend is dat het grootste datacenter van Amsterdam volledig wordt benut door één enkele hyperscaler.

Concentratie in het kwadraat.

Slot: zonder energie geen informatie

Bedrijven als Microsoft, Google en Amazon bewegen al langer richting eigen energiecentrales. Niet omdat zij dat willen, maar omdat zij niet anders kunnen.

Informatie en energie zijn onlosmakelijk verbonden. Wie digitalisering, AI en ‘de cloud’ serieus neemt, moet ook durven spreken over kernenergie, netcapaciteit en natuurwetten.

Zonder hoogenergetische elektronen geen hoogenergetische informatiebewerking.

En zonder die erkenning blijft het beleid steken in wensdenken.

Photo by Pixabay

——————————-  Translated by ChatGPT   —————————-

Data Centers Are Power Plants for Information

Anyone who talks about data centers is not talking about “the cloud”, but about energy. About physics. And about the limits of our current energy transition.

Electricity is a unique energy carrier: energy transported by electrons. Its discovery was evolutionary, but with Michael Faraday’s work on electromagnetic induction the fundamental laws governing electricity became clear and applicable. An energy carrier is not a fuel; it merely transports energy. That energy can be generated from many different sources: gas, nuclear power, solar panels, or hydropower. Ultimately, all of them share one historical origin: the sun. Without the Big Bang and our sun, there would be no Earth, no wind or rain, no fossil fuels — and not even uranium.

Electrons, Silicon, and Information

Electronics is a specialized field within electrical engineering. Here, electrons are made to perform their ‘tricks’ inside a carefully engineered playground of silicon. This enables mathematical operations: the foundation of computers (the engines), software (the rules), and data (both the building blocks and the end products).

Where we once spoke of computer centers, focused primarily on compute power, we now speak of data centers. Today, it is not computation itself but data that represents the primary economic value. Power plants energize electrons; data centers are the places where those energized electrons are used to process information.

Information Processing Always Consumes Energy

The more information we create and process, the more energy is required to move electrons and make them do their work. As information processing grows within a society, demand for electrical energy grows inevitably alongside it. In the era of telex, radio, and television this demand was marginal. In today’s information society it has become structural.

Writing this article, running it through ChatGPT, and publishing it online all consume electricity. That energy is used once. During the process it loses its high-quality form and ultimately ends up as low-quality energy: heat.

Energy is never lost, but it must be ‘upgraded’ for specific applications. Thousands of degrees for steel production, hundreds of degrees for steam turbines, tens of degrees for residential heating. In the end, all electrical energy becomes heat. This is not a policy choice, but a consequence of physical law. Data centers are no exception.

The stable, high-quality electricity entering a data center leaves it after use as low-grade heat of a few tens of degrees. Sometimes useful for district heating — but not much more. Any excess dissipates via the atmosphere and space, within the limits set by the sun, the oceans, and the atmosphere.

More Information Means More Energy

If we demand 24/7 intensive information processing — for example for large-scale AI models — we also require a continuous, high-intensity energy supply. That demand is not linear; it is exponential. Traditional power systems are already under strain. Solar and wind, by their intermittent nature, are fundamentally unsuited for continuous high-power delivery.

Electricity is difficult to store, especially at the scale and intensity required for data centers and AI clusters. Ignoring this reality is not optimism; it is a rejection of physics.

This explains why major information-processing companies are increasingly turning toward nuclear energy. Nuclear fuel offers extremely high energy density and can deliver large amounts of stable electricity around the clock. Without electricity there are no high-energy electrons. Without high-energy electrons there are no advanced chips and processors. And without those processors there is no large-scale AI.

This is not ideology. It is chain logic.

The Energy Transition Versus the Information Transition

Only recently has awareness begun to grow — cautiously — that our popular energy transition was not designed to support the information transition it is now expected to carry. On top of an already heavily loaded power grid, we have built a second infrastructure for intermittent ‘green’ generation.

Two networks. One system. And an industry that requires 24/7 high-quality power.

The costs of this second network are not allocated solely to green energy, but socialized across all users. The result is that reliable, continuous electricity has been made artificially expensive, while green energy remains dependent on that same infrastructure.

Anyone who truly wants green energy should also be willing to pay the full system cost. Instead, we allow it to lean on a grid designed for stable, high-quality supply. What we are effectively doing is allowing bicycles onto the highway to save money on bike lanes.

Low-energy-density flows are mixed with high-energy-density flows. Everyone pays the price.

Data Centers Organize Their Own Power Supply

Data center operators understand this reality very well. Their business model depends entirely on reliable electricity. As a result, a clear trend has emerged: data centers increasingly organize their own power generation.

Not out of luxury — but out of necessity.

Energy generation and data centers are converging functionally, technically, and commercially. Recently, Pure Data Centres announced a project in Amsterdam’s Westpoort in which power delivery is secured before construction through a private substation. Notably, the largest data center in Amsterdam is fully occupied by a single hyperscaler.

Concentration, squared.

Conclusion: No Energy, No Information

Companies like Microsoft, Google, and Amazon have long been moving toward their own power plants. Not because they want to — but because they must.

Information and energy are inseparable. Anyone serious about digitalization, AI, and “the cloud” must also be willing to talk about nuclear energy, grid capacity, and physical limits.

Without high-energy electrons, there is no high-energy information processing.

And without acknowledging that fact, policy remains trapped in wishful thinking.