“El agua está en el epicentro del desarrollo sostenible y es fundamental para el desarrollo socioeconómico, la energía, la producción de alimentos, los ecosistemas y para la supervivencia de los seres humanos”, así se refieren a este recurso natural desde las Naciones Unidas. De hecho, es el sexto de los 17 objetivos de Desarrollo Sostenible marcados por la citada institución, cuya meta es garantizar la disponibilidad del agua y su gestión sostenible y el saneamiento para todos.
Este recurso natural tan preciado es necesario para el buen funcionamiento de la sociedad y la economía. Precisamente el agua es uno de los componentes necesarios para desarrollar y operar un data center y concretamente es el medio más eficiente de enfriamiento. Sin embargo, se trata de un elemento finito y cada vez más escaso, convirtiéndose en un problema de escala mundial, agravado por el cambio climático.
Adelantarse a la crisis global del agua requerirá de una reducción de la cantidad que los humanos emplean para operar sus economías y sociedades. Esto precisa de una transformación en la forma en que se administran los sistemas hídricos y un esfuerzo común para que todas las organizaciones rindan cuentas y equilibren su uso. Particularmente, el sector del data center lo tiene más claro que el agua y ha asumido este compromiso y responsabilidad al respecto.
El informe de Uptime Institute “The gathering storm: Climate change and data center resiliency”, habla de restricciones relacionadas con el agua. La escasez de agua es un problema de los hubs de datos en California, Singapur, España, Emiratos Árabes Unidos, Australia y, periódicamente, en muchas otras regiones del mundo. “En Europa, las autoridades urbanísticas españolas están preocupadas por el uso de sistemas de refrigeración que consumen mucha agua y pueden restringir el uso de sistemas que consuman demasiada agua”, menciona el estudio. De hecho, los operadores de centros de datos de Europa le han expresado a la Comisión Europea que reducirán el uso de agua a un máximo de 400 ml por kWh de potencia informática para 2040. La propuesta fue presentada a la Comisión por el Climate Neutral Data Center Pact (CNDCP), un grupo de operadores que incluye el 90% del sector europeo de centros de datos, formado en 2021 en respuesta a la decisión de la Unión Europea de ser un continente climáticamente neutro para 2050, sin necesidad de regulaciones impuestas por la Comisión. “Con el estrés hídrico alto y en aumento en muchas áreas, es vital que la industria de centros de datos actúe para mitigar su uso de agua”, dice el anuncio de la CNDCP. La CNDCP ha dicho que los 74 operadores de centros de datos que firmaron el Pacto alcanzarán un límite de 0,4 l/kWh (o 400 ml por kWh) para 2040.
El agua dentro de la industria: El WUE tiene mucho que decir al respecto
El enfriamiento es la principal actividad responsable del uso del agua en un data center y a su vez, la cantidad empleada dependerá del tipo de climatización elegido. “Existen soluciones que no consumen absolutamente nada de agua y otras cuyo consumo puede ser muy elevado, pasando por soluciones de circuito cerrado en las que solo se consume agua para reponer el circuito en caso de pérdidas o fugas. No obstante, hay que tener en cuenta que muchas de las soluciones que consumen agua, por ejemplo, las climatizadoras adiabáticas, lo hacen para lograr un ahorro en el consumo energético, por lo que hay que ver la foto global en estos casos”, explica Eloy Unda, Socio, director de Desarrollo de Negocio de PQC. El directivo indica que es destacable también la utilización del agua en las zonas de alta densidad de los data centers, en las que el agua se lleva directamente al rack para su refrigeración, además de mencionar que el agua también es un recurso empleado en soluciones de protección contra incendios.
La prevención como mejor aliada contra los incendios en los data centers
Prevenir la interrupción del negocio, mantener la seguridad de los datos, evitar daños personales y al medioambiente son algunos de los principales objetivos
Si hablamos de cifras, Andrea Werner-Wildner, Senior Manager, Construction Project Management de Equinix, afirma que un data center con un sistema de refrigeración con chillers enfriados por agua y torres de enfriamiento abiertas puede consumir unos 22.500 m3 al año por cada 1MW de carga TI, esto representa casi 7 piscinas olímpicas. A lo que agrega que “hay sistemas de enfriamiento que son más demandantes en agua como los sistemas de enfriamiento evaporativo y adiabático que pueden consumir unos 28.200 m3 al año por cada 1MW de carga TI, esto es más de 8 piscinas olímpicas”.
Fuente: Gobierno de Singapur
A medida que los data centers se ven cada vez más concienciados en ir hacia modos de enfriamiento más económicos y eficientes, surge la necesidad de medir la eficacia del uso del agua o WUE (Water Usage Effectiveness), una métrica desarrollada por The Green Grid, que viene a complementar otras introducidas anteriormente como el PUE (Power Usage Effectiveness) o el CUE (Efectividad del uso del carbono). Este organismo propone esta métrica para abordar la utilización del agua en los centros de datos, que se perfila como extremadamente importante en el diseño, la ubicación y el funcionamiento de los centros de datos en el futuro.
Como indican desde la organización, esta métrica de efectividad del uso del agua (WUE), combinada con el PUE y el CUE, permite a los operadores de centros de datos evaluar rápidamente los aspectos de sostenibilidad del agua, la energía y el carbono de sus centros de datos, comparar los resultados y determinar si es necesario realizar mejoras en la eficiencia energética y/o la sostenibilidad.
Atendiendo al WUE, el administrador del data center puede conocer la relación entre el uso anual de agua de la instalación en litros y la energía de los equipos TI en kilovatios hora (Kwh). Su medición ayuda a determinar el volumen de agua consumido tanto por las instalaciones como por las operaciones de TI. WUE tiene en cuenta el agua utilizada para enfriar, regular la humedad y producir electricidad en el sitio.
Cuanto más baja es la relación del WUE en un data center, más eficiente es el uso de los recursos hídricos. Algunos métodos que promueven un empleo más efectivo del agua incluyen incrementar la temperatura y la humedad en el centro de datos, ya que se reduce la cantidad de calor que debe disipar el proceso de enfriamiento por evaporación en la torre de enfriamiento; utilizar agua reciclada; o aumentar los ciclos de concentración, entre otros. El agua y la energía son dos elementos que guardan una estrecha relación por lo que es importante buscar mejoras en la eficiencia energética, además de optar por fuentes energéticas menos dependientes de la utilización de agua, como la solar o la eólica.
Si bien la industria lucha para reducir su consumo energético para ahorrar costes, introducir el WUE está más bien motivado por la sostenibilidad y no tanto por este factor económico, ya que a comparación con otros costes, el agua tiene un precio mucho más bajo. Actualmente esto no está siendo medido masivamente como explica Luis Montilla, Gerente de Infraestructura de Tigo Colombia, salvo en aquellas instalaciones de última generación o de producción ambientalmente sostenible con sistemas hidráulicos de alta capacidad. Pese a esto, The Green Grid considera que las nuevas métricas CUE y WUE tendrán el mismo impacto positivo en la industria que el PUE.
¿Se reutiliza normalmente el agua en el data center? ¿Es posible ser “Water Positives”?
Al igual que la reducción de energía es uno de los objetivos primordiales que trazan la hoja de ruta de las empresas, la industria ha puesto en marcha diferentes iniciativas relacionadas con el agua para reducir su uso o introducir acciones para reutilizarla. “La reutilización de agua en los data centers está ligado a los circuitos de circulación para enfriamiento o los sistemas de contención para optimizar sistemas de alta capacidad en donde se está hablando de sumergir equipos para su enfriamiento o mejor aún su óptimo funcionamiento en tema de climatización”, indica Luis Montilla.
Expertos de Axtel han explicado a DCD que reutilizan el agua de condensación de los cracks para regar jardines.
Un ejemplo de esto es Microsoft, que anunció hace un par de años un ambicioso plan para convertirse en Water Positives para 2030, lo que significa que repondrán más agua de la que utilizan. ¿Cómo lo harán? Como señalaban en el comunicado publicado por el gigante tecnológico, la cantidad devuelta estará determinada por lo que utilicen y qué tan estresada esté la cuenca. Su estrategia de reposición incluirá inversiones en proyectos como la restauración de humedales y la eliminación de superficies impermeables como el asfalto, lo que ayudará a reponer el agua en las cuencas que más la necesitan. “Concentraremos nuestros esfuerzos de reabastecimiento en aproximadamente 40 cuencas altamente estresadas donde tenemos operaciones. Todo este trabajo se basará en nuestras inversiones en curso y promoverá la reducción y el reabastecimiento de agua en todas nuestras operaciones. También utilizaremos nuestra tecnología para comprender mejor dónde está surgiendo el estrés hídrico y optimizar las inversiones de reposición de agua en una región”, comentan desde Microsoft. Asimismo, agregan que tecnologías como IoT e IA están desempeñando un papel fundamental en la mejora de la calidad del agua y la eficiencia del agua.
Una de las iniciativas relacionadas con el sector de data centers tiene que ver con su región de centros de datos de Arizona, una zona altamente estresada. Para ello Microsoft no utilizarán agua para enfriar durante más de la mitad del año, aprovechando los beneficios del enfriamiento adiabático.
Una de las iniciativas relacionadas con el sector de data centers tiene que ver con su región de centros de datos de Arizona, una zona altamente estresada. Para ello Microsoft no utilizarán agua para enfriar durante más de la mitad del año, aprovechando los beneficios del enfriamiento adiabático.
Amazon Web Services ha hecho lo propio también comprometiéndose a trabajar por un futuro sostenible del agua. Un centro de datos de AWS en el norte de Virginia fue el primero en utilizar agua reciclada con tecnología de evaporación directa. AWS ahora está modernizando los centros de datos en el norte de California para usar agua reciclada.
Meta también cuenta con un objetivo de ser Water Positives en 2030, y en 2021 ya alcanzaron el hito de contratar mil millones de galones de agua para la restauración. Agregaron siete nuevos proyectos de restauración de agua en Arizona, Nuevo México y Texas por un total de aproximadamente 377 millones de galones de agua por año.
Los centros de datos que se completaron en 2021 cuentan con un WUE del 0,26, como explican en el informe “2021 Sustainability Report”.
En relación a esto, en su “Public Water Reporting: Expanding the Operating Envelope”, afirman que utilizan el agua principalmente para la refrigeración por evaporación durante los meses de verano y la humidificación durante el invierno.
Fuente: Meta
Google se compromete por su parte a reponer más agua de la consumen para 2030, su objetivo es ser Water Positives en todas sus operaciones globales para finales de esta década. Esto significa que Google repondrá el 120% del agua que consumen, de media, en sus oficinas y centros de datos y ayudarán a restaurar y mejorar la calidad del agua y la salud de los ecosistemas en las comunidades en las que operan.
En opinión de Andrea Werner de Equinix, se logra ser Water Positives: “Eliminando el uso de agua que se pierde y minimizando el consumo de agua de los sistemas de enfriamiento. Los sistemas de enfriamientos intensivos en el uso de agua son muy eficientes, pero hay que buscar el equilibrio entre la eficiencia y el consumo de agua que es un recurso cada vez más escaso y costoso”. A lo anterior, agrega que hoy existen alternativas donde puedes utilizar sistemas de enfriamiento aire-aire en una primera etapa y después el enfriamiento mecánico, lo que permite conseguir ahorros cuando la temperatura exterior es más fría.
Por su parte, Luis Montilla de Tigo Colombia piensa que este punto es muy complejo, “pero podríamos hablar de Water Positives si los data center se convierten en centro de almacenamiento de aguas-lluvias en donde las posibles pérdidas por el intercambio de calor se compense y quede agua disponible adicional para ser tomada por los sistemas hidráulicos y de enfriamiento que allí se tengan, esto es solo una opción para este concepto que se plantea”.
Finalmente, Eloy Unda desde PQC considera que para alcanzar esta meta no hay más solución que minimizar el uso de agua y reutilizar lo máximo posible: “No solamente el agua utilizada por los propios sistemas de refrigeración, sino también por ejemplo, el agua de lluvia”. Concluye señalando que hay una tendencia a minimizar o incluso hacer desaparecer el uso de agua, especialmente en circuito abierto, en los data centers al ser esta un recurso cada vez más escaso, pero reitera la necesidad de ver la “foto completa” y hacer balance entre el agua consumida y la energía ahorrada en determinadas soluciones.
