Los gasoductos se entrecruzan por todo Estados Unidos, atravesando diferentes estados —y entre sí— como un rompecabezas de «cat’s cradle» especialmente enredado.

Según la Agencia de Información Energética (EIA) del Gobierno de EE. UU., hay 210 gasoductos de transporte de gas en el país, que cubren 305.000 millas y se concentran principalmente en el sureste, donde el yacimiento petrolífero de la cuenca del Pérmico proporciona un abundante suministro de combustible fósil.

El gas natural ha vuelto a ponerse de moda desde que el auge de la inteligencia artificial hizo que algunas de las mayores empresas tecnológicas estadounidenses necesitaran enormes cantidades a corto plazo para abastecer sus centros de datos. Al mismo tiempo, la administración del presidente de EE. UU., Donald Trump, ha respaldado en gran medida las tecnologías contaminantes basadas en combustibles fósiles a expensas de las energías renovables y otras formas de energía limpia.

Dado que la red de gas ha llegado para quedarse y se está ampliando (la EIA indicó que en 2025 se añadió una capacidad adicional de 6.3 mil millones de pies cúbicos al día), ¿se puede hacer más para aprovechar al máximo los gasoductos, concretamente la presión necesaria para transportar el gas por todo el país?

Sapphire Technologies cree que sí y propone colaborar con otra empresa, Anax Power, para instalar centros de datos modulares en la red de gas, utilizando la presión de los gasoductos para proporcionar refrigeración, así como energía, a las instalaciones.

Refrigeración «turboalimentada»

Fundada hace cinco años, Sapphire Technologies fabrica y comercializa turboexpansores. Según el vicepresidente de Sapphire, Jeff Earl, esta tecnología no es especialmente novedosa, pero su aplicación en centros de datos supone una nueva frontera para la empresa.

«Los turboexpansores se desarrollaron inicialmente en el sector del petróleo y el gas para enfriar fluidos», explica. «Se utilizaban en ese sector para separar los distintos componentes de las mezclas de gas. Hemos tomado este principio y lo hemos aplicado a los gasoductos».

El gas se transporta por tuberías a alta presión, explica Earl, y esa presión debe reducirse antes de suministrarlo a los usuarios finales a través de estaciones reguladoras de presión. «Los grandes consumidores de gas natural —un campus a hiperescala es un buen ejemplo— están conectados a gasoductos de transporte que funcionan a una presión de entre 60 y 80 bares», explica. «Los equipos típicos de generación de energía funcionan a una presión de entre 25 y 40 bares, por lo que es esta diferencia de presión la que utilizamos para hacer girar el generador».

Normalmente, esta presión se liberaría mediante una simple válvula situada en la conexión entre el gasoducto y el generador eléctrico, lo que significa que una energía potencialmente útil se pierde en la atmósfera. Sapphire propone instalar su turboexpansor de giro libre en paralelo a la válvula («de ese modo, si le ocurre algo a nuestro equipo, el operador tiene la opción de volver al método tradicional», explica Earl) para aprovechar esta energía.

El turboexpansor de Sapphire, un dispositivo compacto de dos metros de largo por un metro de ancho, se diferencia de otros del mercado por el uso de tecnologías patentadas relacionadas con los imanes. El sistema funciona con cojinetes magnéticos activos, lo que significa que los ejes situados en el corazón del dispositivo levitan, eliminando la fricción con otros componentes. Earl afirma que esto garantiza una vida útil mucho más larga, con menos mantenimiento, que otros productos similares del mercado.

Al parecer, el turboexpansor se puede instalar de forma fácil y económica. Earl explica: «Recupera la energía de alta presión del gas aguas arriba utilizándola para hacer girar una rueda de turbina de expansión, que en nuestro modelo acoplamos directamente a un generador eléctrico; así, a medida que este gas a alta presión pasa por la rueda de la turbina de expansión, hace girar el generador y produce electricidad».

Al mismo tiempo, la despresurización del gas hace que este se enfríe significativamente. Earl afirma que el grado de enfriamiento conseguido varía en función de la diferencia de presión. «Esta conversión se produce en una fracción de segundo, y se puede observar una caída de temperatura de varias decenas de grados, dependiendo de la relación de presión», afirma. «En el punto donde se instala el turboexpansor, este genera tanto energía eléctrica como un fluido frío, por lo que ambos deben canalizarse al lugar adecuado dentro del centro de datos para poder aprovecharlos.

«La energía se dirigiría a un centro de distribución eléctrica, mientras que la refrigeración iría a un intercambiador de calor, que podría integrarse directamente con una CDU [de refrigeración líquida] o dirigirse a un sistema de refrigeración por aire. La clave es que proporciona un fluido refrigerante a baja temperatura y con un caudal elevado».

Para que esto funcione como solución de refrigeración, el centro de datos tiene que estar bastante cerca de la tubería, pero Earl señala que el auge de los centros de datos alimentados con gas hace que esta sea una configuración bastante habitual en los nuevos recintos. «Se ha convertido en algo fundamental disponer de acceso al gas en muchas instalaciones nuevas», afirma. «Podemos diseñar rápidamente un sistema que se pueda integrar fácilmente en lo que ya se está planificando».

Aunque este proceso no va a generar suficiente energía ni capacidad de refrigeración para hacer funcionar un campus de IA a gran escala, Sapphire ha elaborado un informe técnico en el que se afirma que el uso de un turboexpansor puede reducir los gastos operativos en energía y refrigeración en un 2 %, lo cual, cuando se gastan miles de millones de dólares en unidades de distribución de corriente (CDU) y generadores de gas, no es algo desdeñable.

En el ámbito de los centros de datos periféricos

En el caso de los centros de datos más pequeños, el turboexpansor podría tener un mayor impacto en las facturas de refrigeración, algo que Sapphire, con sede en California, espera aprovechar a través de su colaboración con Anax Power, una empresa con sede en Nueva Jersey que también opera en el sector de los turboexpansores.

Juntas, pretenden construir centros de datos modulares que puedan conectarse a estaciones reguladoras de presión. Sapphire suministrará sus turboexpansores, mientras que Anax se encargará de la construcción y el funcionamiento de los centros de datos.

«Anax tiene cierta experiencia en la integración de equipos de generación de energía con centros de datos», afirma Earl. «Así pues, la colaboración surgió en torno a la idea de que podríamos implementar este sistema, demostrar su propuesta de valor y allanar el camino para llevarlo a gran escala».

«Lo bueno de cómo están configuradas estas tuberías de transporte es que hay un número limitado de empresas propietarias de la infraestructura, por lo que resulta mucho más fácil repetir el despliegue cuando solo tengo que tratar con unas pocas empresas por región. Los gasoductos de transporte suelen funcionar con los mismos regímenes de presión y el equipamiento aguas abajo es el mismo, por lo que mi sistema no necesita cambiar mucho de un proyecto a otro, salvo por un par de componentes».

Sapphire y Anex ya tienen su primer proyecto en marcha y pretenden construir un centro de datos modular en una ubicación no revelada que estará conectado a un gasoducto. Está previsto que las obras de la instalación comiencen a finales de este año, y se alquilará a Magellen Scientific, una empresa dedicada a la minería de bitcoins.

Earl afirma que la propuesta de valor cambia considerablemente en estas instalaciones modulares, y que el turboexpansor podría satisfacer todas las necesidades de refrigeración —y de energía— de un pequeño centro de datos periférico. «Una de nuestras unidades produce 5 millones de BTU de capacidad de refrigeración por hora y 300 kW de potencia», explica. «En cuanto a la escalabilidad, depende de la cantidad de gas natural que circule por el sistema, pero para un campus a escala de gigavatios estamos hablando de desplegar entre ocho y diez unidades a la vez.

«Creo que los centros de datos más pequeños representan la mayor oportunidad a largo plazo para nosotros, ya que hay muchísimos lugares donde se pueden instalar a lo largo de las tuberías; pero, a corto plazo, los grandes campus de IA constituyen un mercado muy atractivo, porque tenemos una propuesta de valor que podemos ofrecerles e implementar rápidamente a gran escala».

La fábrica de Sapphire en California puede fabricar cientos de turboexpansores al año, afirma Earl. Y, tras haber trabajado anteriormente con empresas del sector del petróleo y el gas, afirma que está disfrutando de conocer el sector de los centros de datos.

«La disposición del sector de los centros de datos a evaluar nuevas tecnologías ha sido realmente alentadora para nosotros», afirma. «Eso nos está ayudando a reorientar nuestra empresa y nuestro modelo de ventas hacia esta área. Existe cierta aversión al riesgo, por supuesto, así que estamos intentando actuar con cautela para poder ofrecer a los operadores este producto que creemos que necesitan».