Impulsionada pela proliferação de tecnologias como IA generativa, 5G e realidade aumentada, a demanda por Data Centers em todo o mundo aumentou dramaticamente na última década. Infelizmente, os problemas de energia que continuam a incomodar os operadores das instalações.

De acordo com a Análise de Interrupções de 2022 do Uptime Institute, 43% das interrupções classificadas como “significativas” estão agora relacionadas à energia, com mais de 60% dessas falhas – substancialmente acima dos 39% em 2019 – resultando em pelo menos dezenas e centenas de milhares de dólares de perdas totais.

Tradicionalmente, os Data Centers dependem da rede para facilitar o acesso à energia, mas em todo o mundo, a infraestrutura envelhecida e a remoção de fontes de geração “sujas” se combinaram para criar uma situação difícil para operadores e locatários. A rede centralizada levou gerações para ser construída, mas não foi projetada para acomodar o aumento exponencial da demanda. Agravando a falta de geração e transmissão está o fato de que incidentes climáticos extremos em muitos locais de Data Center garantem um número maior de falhas na rede.

Mesmo os geradores a diesel dos quais o setor passou a depender em caso de falta de energia não são tão eficientes quanto antes, exigindo manutenção e testes caros regularmente para garantir que estejam prontos para a ação quando necessário.

Como resultado, os operadores com visão de futuro estão cada vez mais procurando a geração de energia dedicada no local para criar um Data Center mais confiável, previsível e sustentável. Por meio de tecnologias como células de combustível e energia solar emparelhadas com armazenamento, a energia no local pode fornecer a operação resiliente 24 horas por dia, 7 dias por semana que os Data Centers exigem, ao mesmo tempo em que traz independência das incertezas da rede tradicional.

Para saber mais, a DCD conversou com Jeff Barber, vice-presidente de Data Centers da Bloom Energy, para descobrir como a Bloom está abordando a demanda de energia de Data Centers no mundo cada vez mais digitalizado e faminto por energia de hoje.

“Antigamente, um rack de 15 quilowatts era mais do que adequado para arquitetura, armazenamento e comutação x86 padrão. Hoje, com cargas de trabalho de GPU, IA generativa e aprendizado de máquina, isso pode ser superior a 50 a 100 quilowatts por rack”, diz Barber.

Esse enorme crescimento não apenas aumenta as densidades de energia nas instalações existentes, mas está tornando cada vez mais desafiador escalar a energia renovável da rede, criando obstáculos para as metas de sustentabilidade agora amplamente adotadas em todo o setor. Com muitos operadores, particularmente hiperescalas, tendo se comprometido a operar com energia 100% renovável até 2030, as realidades atuais tornam isso muito difícil de alcançar quando dependem apenas da rede tradicional.

Em resposta, os operadores de Data Centers agora estão reconhecendo a necessidade de soluções mais resilientes e de baixo carbono para alimentar suas instalações de missão crítica sempre ativas. Dito isso, em termos de sustentabilidade, não há uma solução única para as demandas de energia que estamos experimentando hoje, como explica Barber.

“Atualmente, não há uma solução puramente verde para 50 a 100 megawatts de energia que seja escalável, confiável e sustentável. Há, sem dúvida, passos que a indústria pode dar hoje, devemos e devemos tomá-los. Implantar soluções de baixo carbono hoje paga enormes dividendos no futuro. Os clientes com visão de futuro estão agindo agora, enquanto o mundo espera por uma utópica solução de hidrogênio verde que, na minha opinião, ainda deve levar de 5 a 15 anos fora”, diz ele.

Então, o que podemos fazer?

Com seus inovadores produtos de energia no local, a Bloom Energy está ajudando a impulsionar a transição para energia mais verde e confiável. Por exemplo, os sistemas de célula de combustível de óxido sólido da Bloom, como o Bloom Energy Server, convertem combustível em eletricidade por meio de uma reação eletroquímica, sem combustão e, portanto, zero poluentes nocivos.

As células de combustível da Bloom não se limitam aos combustíveis tradicionais. Elas operam perfeitamente com biogás, hidrogênio e uma mistura de qualquer um deles. A Bloom permite energia confiável, flexível e sempre ativa a partir de uma fonte no local, aumentando a sustentabilidade, a previsibilidade de preços e a resiliência.

“Centenas de clientes em todo o mundo estão aproveitando as 'microrredes' de células de combustível no local, com e sem conexão de rede”, diz Barber. “Elas são tipicamente 25% a 30% mais limpas do que um utilitário padrão, com disponibilidade muito maior por meio de redundância e monitoramento constante”.

Essa abordagem de geração distribuída também evita as perdas e a variabilidade da transmissão da rede e das usinas centrais, resultando em uma produção de carbono significativamente menor.

Além dos benefícios de sustentabilidade, as microrredes de células de combustível da Bloom oferecem vantagens críticas para os operadores de Data Centers. O design redundante distribuído garante eletricidade confiável e de alta qualidade.

Cada servidor de célula de combustível fornece energia de nível UPS diretamente para a instalação. Sem nenhum ponto único de falha e 100% de capacidade de manutenção simultânea, as interrupções são muito menos prováveis do que com feeds de serviços públicos centralizados. A arquitetura modular também permite rápida implementação e dimensionamento. A nova Série 10 da Bloom garante pelo menos 10MW de energia pronta para uso em apenas 50 dias. Esse rápido tempo de operação é fundamental para Data Centers em que as conexões de serviços públicos são frequentemente citadas como vários anos de duração.

“Estamos no controle total de nossa fabricação”, diz Barber. “Temos gigawatts de capacidade baseados nos EUA: Fremont, Califórnia, e em Delaware. Assim, podemos enviar, implementar e instalar em questão de dois meses, assim que a instalação estiver pronta”.

Por fim, a abordagem de célula de combustível flexível se integra facilmente com racks de maior densidade e fontes de energia renováveis intermitentes, como a solar. À medida que as necessidades de energia aumentam e a geração evolui, a Bloom Energy fornece uma ponte estável para o futuro da eletricidade sustentável do Data Center.

Confiança e transição para a energia sustentável

Apesar de os clientes agora esperarem eletricidade sustentável e ultra-confiável, a mudança sistêmica leva tempo. Por mais promissoras que surjam novas tecnologias, os Data Centers – e qualquer pessoa que opere em um ambiente de missão crítica e sedenta de energia – hesitam em adotá-las até que a confiabilidade, a economia e a escala sejam comprovadas. A verdadeira colaboração em todo o setor ainda é limitada.

A transição para um ecossistema de Data Center mais sustentável, mas cada vez mais poderoso, dependerá desse espírito de abertura e inovação. Tecnologias como a da Bloom Energy certamente desempenharão um papel significativo na formação do futuro da energia de data center inteligente, responsiva e ambientalmente correta. Barber acredita que a ação coletiva impulsionará essa transição.

“Estamos vendo mais coalizões de concorrentes de Data Center, chamadas de 'coopetição', que estão trabalhando juntas para educar governos e empresas de serviços públicos locais e outros sobre o valor que a indústria de Data Centers fornece para nossas vidas digitais todos os dias”, diz ele.

O futuro da energia de Data Center

As necessidades de energia do setor de Data Centers continuarão a evoluir nos próximos anos. Embora a geração mais sustentável esteja no horizonte, a confiabilidade continua sendo primordial e a transição para fontes totalmente verdes, como solar e hidrogênio, será incremental. Esses recursos renováveis podem ser intermitentes, por isso devem ser combinados com energia estável 24 horas por dia, 7 dias por semana, até que os desafios de armazenamento e distribuição sejam resolvidos.

“Do ponto de vista do produto Bloom, você verá densidades mais altas (pegadas menores) no mesmo fator de forma, o que é importante. Na Bloom Energy, não exigimos que você esqueça a geração anterior para usar a nova”, diz Barber.

Enquanto isso, arquiteturas de energia definidas por software permitirão uma distribuição mais dinâmica para flexibilidade e eficiência. Isso permite o fornecimento otimizado de energia em um nível granular, de rack e até mesmo em turnos parciais de rack à medida que as demandas mudam.

A adoção dessas novas tecnologias exigirá educação e colaboração entre fornecedores, operadores e concessionárias. Com a mentalidade tradicionalmente conservadora do setor, os pontos de prova e a confiança na confiabilidade serão fundamentais. A Bloom vem implantando células de combustível em instalações de missão crítica há mais de uma década. “Essa não é uma tecnologia 'nova'”, diz Barber. “É comprovado e confiável há muitos anos. A Bloom traz a escala de fabricação, o suporte global e a economia para o mercado, tornando a geração de energia no local a melhor solução viável com ou sem a rede centralizada”.

Embora um ecossistema de Data Center completamente renovável ainda possa estar a anos de distância, passos incrementais nessa direção continuam por meio de novas tecnologias. As microrredes de células de combustível da Bloom exemplificam esse progresso, equilibrando a sustentabilidade com a confiabilidade de missão crítica nesse ínterim. Embora o Data Center ideal totalmente verde continue sendo um trabalho em andamento, inovações como a da Bloom estão pavimentando o caminho para esse futuro.

Para mais informações sobre o futuro da energia do Data Center, confira o eBook aqui.

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