"Esto no es un prototipo", afirma Yuval Bachar. “Es un sitio de trabajo. Es calidad de producción”.
En enero de 2023, Bachar nos dijo que su nueva empresa, EdgeCloudLink (ECL), construiría centros de datos modulares, que funcionarían con sus propias microrredes alimentadas por hidrógeno, y los fabricaría mediante impresión 3D.
Un año después, nos dice que ya está hecho. Está realizando las etapas finales de integración y puesta en servicio de un centro de datos de 1 MW, que funciona con celdas de combustible, en la sede de ECL en Mountain View, California.
La instalación, construida con 7 millones de dólares de financiación inicial de Molex e Hyperwise, toma hidrógeno desde una fuente local, utiliza un diseño de refrigeración líquida patentado y no tiene generadores diésel, sino que utiliza baterías y la red eléctrica como respaldo.
Lo único que falta hasta ahora es la impresión 3D: ECL tenía un almacén vacío en su terreno, por lo que esta vez no fue necesario llamar al contratista de impresión de construcción que había contratado. Bachar asegura que reutilizar un edificio es más ecológico que imprimir uno nuevo y cuando se necesite la impresión 3D, será la parte “fácil” de entregar un centro de datos.
"ECL desarrolló un centro de datos totalmente sostenible que funciona con una microrred de hidrógeno, no conectado a la red", nos dice. "Podemos hacer funcionar nuestro centro de datos entre 50 y 75 kW por rack y operamos con un PUE [eficacia del uso de energía] de 1,1 o mejor".
"A 7 millones de dólares por MW, la propuesta socavará tanto los servicios de nube como los de colocación", afirma. Con un plazo de entrega de ocho meses, puede superarlos. Y, dependiendo de la fuente de hidrógeno, también tendrá emisiones de CO2 notablemente bajas.
El terreno de juego es un “centro de datos integrado en la comunidad con cero emisiones y cero uso de agua”. Es decir, uno que contribuye a la comunidad, ofreciendo potencialmente calor, capacidad de generación adicional cuando sea necesario y agua limpia como subproducto de sus celdas de combustible.
"Tenemos cero emisiones y cero uso de agua en nuestro sitio", dice. “No utilizamos agua ni energía de la comunidad que nos rodea. Al contrario, devolvemos agua a la comunidad. Esa era nuestra visión hace un año y, de hecho, la hemos materializado”.
La última vez que DCD habló con Bachar, quien anteriormente ocupó puestos senior en centros de datos en LinkedIn, Facebook, Cisco y Microsoft, estaba realizando la etapa final de integración y puesta en servicio en el sitio, preparándose para funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana con hidrógeno con un "sistema de respaldo de batería muy potente".
La instalación cabe en un espacio de 93 m2 en un edificio, ocupando un total de 418 m2.
Diseñando para el hidrógeno
Tiene un sistema de energía completamente rediseñado: “Es un sistema de distribución de energía altamente flexible, construido sobre la fuente de energía del hidrógeno. Eliminamos los generadores diésel, eliminamos los sistemas UPS y creamos una solución activo-activo de 4 fuentes”, dice.
En Mountain View, ECL obtiene su combustible en camión: "Traemos un camión cisterna cada siete u ocho días que reposta y rellena nuestro almacenamiento in situ".
Bachar preferiría tener un gasoducto de hidrógeno y cree que están en camino: "Hay una cantidad significativa de gasoductos en Estados Unidos, y creo que ahora mismo se está haciendo un esfuerzo tremendo en Europa para construir nuevos gasoductos de hidrógeno", afirma. "La mejor manera de obtener hidrógeno es conectarlo a un gasoducto".
La visión de ECL de múltiples módulos en un sitio tendrá que esperar a que la economía proporcione una tubería: “Se obtiene un precio razonable y se pueden crear centros de datos de tamaño casi ilimitado”, afirma Bachar.
El uso de camiones cisterna limita la capacidad de un sitio, explica Bachar. “¿Cuántas veces quieres traer un tanque de repostaje? Si no desea realizar más de dos repostajes por día, el tamaño de su centro de datos es limitado. Alrededor de 15 a 16 MW está empezando a ser un desafío. A menos que se trate de camiones propulsados por hidrógeno, en realidad está perjudicando sus afirmaciones de sostenibilidad”.
ECL está trabajando con empresas de reparto para conseguir camiones propulsados por hidrógeno, afirma, además de intentar concentrar nuestra energía en lugares que puedan obtener su hidrógeno a través de un gasoducto.
Muchos informes sobre hidrógeno se concentran en el espectro de fuentes de hidrógeno disponibles. El hidrógeno “negro” o “marrón” se produce a partir de combustibles fósiles y podría decirse que es peor que sus fuentes fósiles, ya que se pierde energía en el proceso.
Bachar no está de acuerdo: “Mostraremos públicamente en las próximas semanas que obtener hidrógeno de cualquier fuente y color hoy para hacer funcionar los centros de datos es superior a cualquier red del mundo desde una perspectiva de sostenibilidad. Incluso si se toma hidrógeno gris y se entrega en un camión, se reducirán las emisiones del centro de datos entre un 60 y un 70 por ciento”.
El hidrógeno verde es totalmente sostenible, pero otras fuentes de hidrógeno ofrecerán una mejora "espectacular" en el consumo de energía y la huella de carbono, afirma Bachar. "La gente normalmente no se fija en cuál es la huella de carbono que obtienen de la red", añade. "Incluso en California, con una de las redes más ecológicas del mundo, se pueden reducir las emisiones de carbono en un 60 por ciento si se suministra cualquier tipo de hidrógeno".
Su consejo es optimizar un centro de datos para que utilice hidrógeno primero: “Luego, obtienes el hidrógeno de la fuente más rentable y sostenible. Actualmente estamos obteniendo una mezcla de verde, azul y gris, y nos esforzamos por conseguir sólo verde”, afirma.
“A finales de 2025 o principios de 2026, podremos suministrar hidrógeno verde a todos los lugares que necesitemos en Estados Unidos y, con suerte, también en Europa.
“Hasta ese momento haremos una mezcla, centrándonos en el hidrógeno 'azul', que ha tenido captura de carbono cuando se produjo, por lo que tiene una huella de carbono relativamente baja. En el peor de los casos, combinaremos el azul con el gris y el verde”.
Los experimentos de los operadores de centros de datos con hidrógeno han incluido un generador de 3MW alimentado por pilas de combustible, construido por Microsoft en 2022, pero la mayoría de la gente parece considerar el hidrógeno como una posibilidad para el futuro.
Bachar admite que la economía del hidrógeno está “evolucionando en diferentes áreas del mundo a diferentes ritmos”, pero dice que Estados Unidos está a la cabeza gracias a la estrategia de la administración Biden de crear centros de hidrógeno en todo el país, con el objetivo de hacer que el precio del hidrógeno aumente. 1 dólar por kilogramo para 2031.
Esto todavía está muy lejos, ya que los precios de surtidor en California fueron de 36 dólares por kg el año pasado. Pero aun así, Bachar afirma que es posible “crear energía con los precios actuales del hidrógeno a un nivel competitivo con respecto a lo que se puede obtener de la red”.
"No podemos competir cuando el precio de la electricidad es de dos o cuatro céntimos por kilovatio hora, pero de 8 céntimos a 50 es el área en la que operamos", dice.
En general, otros factores se combinan para dar a una instalación de hidrógeno un coste total de propiedad (TCO) más bajo: "Podemos superar entre un 60 y un 70 por ciento de los precios de la red en EE.UU. y Europa, y en los próximos dos años "Podremos superar casi el 100 por ciento de los precios de la red".
La disponibilidad supera el precio
"Es decir", continúa Bachar, "suponiendo que la red esté disponible".
En muchos lugares, los constructores de centros de datos se enfrentan a largas listas de espera para conectarse a la red, pero una instalación de hidrógeno se puede construir más fácilmente: "Podemos colocar esto en cualquier lugar", dice Bachar. "Ashburn, Virginia, no tendrá energía disponible hasta 2029. Probablemente seamos la única empresa que puede construir ahora en esta localidad".
La energía rápida marca una gran diferencia: “Como no nos estamos conectando a la red, podemos renovar nuestros centros de datos en ocho meses, desde el momento en que el cliente viene y dice: 'Quiero este tamaño de centro de datos en esta ubicación'. Cuando los métodos tradicionales pueden tardar cinco años en entregar un nuevo sitio, eso resulta muy atractivo en un entorno de alta demanda”.
ECL está apuntando la instalación, no a hyperscalers, sino a clientes finales que poseen su equipo de TI: "Creamos la solución para que sea un sitio de colocación o un centro de datos privado para el cliente", dice Bachar. Y se puede instalar “en cualquier ubicación que quieran porque somos independientes de la red”.
Diseño
El diseño tiene suelo de losa, por lo que se incorporó al espacio del almacén sin mayores cambios.
Tiene un sistema de refrigeración a base de agua: “Estamos utilizando intercambiadores de calor en la puerta trasera para enfriar los bastidores. Así es como logramos ese nivel de densidad sin aislamiento de pasillos fríos y calientes”, explica Bachar.
ECL no llegó a la refrigeración por inmersión porque Bachar cree que no está listo, no está aprobado para potentes procesadores de IA y en este momento se está promocionando mucho: "La mayoría de los técnicos en los centros de datos no aceptarán".
Bachar dice que el sistema de acondicionamiento de energía es una parte integral del centro de datos: “No está ubicado en una sala mecánica o eléctrica separada. En realidad, está justo ahí”.
La instalación cuenta con pilas de combustible de hidrógeno, baterías y sistemas de refrigeración, todos juntos en un bloque. “Cada bloque tiene su propio sistema de acondicionamiento de energía y su propio sistema de distribución de energía mediante electroductos”.
El sistema de energía y el enfriamiento de la puerta trasera significan que ECL puede darle a cada bastidor una densidad diferente, desde 5kW hasta 75kW. "Nos da la flexibilidad de cambiar la potencia por rack y combinar diferentes potencias".
Sin generadores diésel, la instalación cuenta con una batería Tesla Megapack que puede mantener el sitio en línea durante ocho horas. La instalación está gestionada por el propio sistema de gestión de ECL.
La instalación no realiza trabajos comerciales. Es un escaparate para los clientes: "Haremos pruebas y traeremos a los clientes para que prueben sus cargas de trabajo en el sitio hasta que se sientan cómodos con nuestra arquitectura y tecnología", dice Bachar.
"Los grandes clientes potenciales podrán disfrutar de hasta 10 racks", añadió el director general.
ECL también tendrá sus propios bastidores de alta densidad separados para mostrar el diseño: "Estamos trabajando para colocar algunas máquinas de IA en una súper cápsula o en el espacio de una supercomputadora, para demostrar las capacidades de densidad, porque la mayoría de los clientes no podrán traer entre 50 y 75 kW el primer día”.
Alimentación CC directa
La ejecución de racks de alta densidad desde una fuente de energía local le ha dado a ECL la oportunidad de repensar cómo se mueve la energía por el edificio.
La mayoría de los centros de datos utilizan barras colectoras de CA para llevar electricidad del mundo exterior a los bastidores y luego convertirla a CC para los componentes electrónicos de los bastidores. Dado que la pila de combustible produce energía CC de forma nativa, Bachar no ve ninguna razón para convertirla dos veces, perdiendo energía cada vez.
"De hecho, podemos controlar cualquier voltaje de CC o CA", afirma. "Para nosotros, DC es mejor porque ahorramos etapas de conversión".
Al vender capacidad en unidades de 1 MW, ECL planea darle al cliente la opción en futuras construcciones: “También podemos impulsar una combinación de ellas. Puedes tener mitad CC y mitad CA si quieres”.
Instalar barras colectoras de CC podría ser un desafío si las densidades de energía aumentan demasiado y el voltaje permanece comparativamente bajo, afirma. "Con la cantidad de energía que utilizamos por rack, vamos a tener que conducir miles de amperios a bajo voltaje a los sistemas de distribución", afirma. “Podrías estar cerca de 10.000 a 15.000 amperios. Eso requiere una distribución de cobre bastante especial”.
Utiliza voltajes más altos, lo que significa un nivel de corriente más razonable, y luego reduce el voltaje en los bastidores. "Estamos tratando de poner el voltaje lo suficientemente alto como para que sea seguro", dice. “Para 1 MW, aplicamos 800 V, 750 V o 700 V. Eso es aproximadamente 2000 A, lo cual es razonable. Aumentar eso cinco o seis veces sería una pesadilla”.
Ayudando
Al ejecutar celdas de combustible de alta temperatura en el sitio, así como bastidores de servidores de alta potencia, ECL tiene un flujo de subproductos potencialmente útiles: “Estamos produciendo una enorme cantidad de agua caliente que podemos distribuir. No lo necesitamos”, afirma.
La cantidad que se reutilice dependerá de dónde se ubicará la futura instalación: "Si estamos cerca del área urbana, tiene sentido distribuirlo", dice Bachar. "Si estamos lejos del área urbana, podemos distribuir la calefacción en el propio edificio".
Las pilas de combustible de hidrógeno generan agua, que actualmente se recicla en el centro de datos. "El centro de datos no utiliza agua porque en realidad tenemos una fábrica [las pilas de combustible] que produce agua".
Pero como el circuito de refrigeración es un circuito cerrado con bajas pérdidas, habrá un exceso de agua. “Tenemos cuatro circuitos externos alrededor del centro de datos. Algunos de ellos utilizan parte del agua que producimos, pero definitivamente tenemos una sobreproducción de agua que daremos, en estado frío o caliente, a nuestros vecinos”.
En Mountain View, ECL tiene previsto ofrecer agua para riego, afirma Bachar. “Aquí hay muchos vecinos que necesitan altos niveles de agua y simplemente se los vamos a dar”, explica.
Irónicamente, lo que crean las pilas de combustible es en realidad demasiado puro para el riego: “Lo curioso es que tenemos que ensuciar el agua porque está demasiado limpia. Es agua desionizada y destilada. Otros clientes, como hospitales o laboratorios de investigación, pueden utilizar agua destilada. Si la comunidad nos pide que les demos agua, se la daremos”.
A más largo plazo, podría ser una pequeña fuente de ingresos: “Producimos cientos de galones por hora y el agua desionizada se vende en Estados Unidos a 4 dólares el galón”.
Pero Bachar preferiría obtener el capital social regalándolo: "Nos consideramos un centro de datos integrado en la comunidad", afirma. "Construimos sólo edificios de un piso, estamos tratando de ser lo más silenciosos posible, no le quitamos energía a la comunidad y no le quitamos agua a la comunidad".
Aprendiendo del proceso de permiso
Construir en Mountain View fue una táctica deliberada, dice Bachar, porque la ciudad es "muy conservadora" en lo que respecta a los permisos de planificación. Explica: "Dijimos: vale, ¿cuánto tiempo nos llevará ejecutar por primera vez, cometer todos los errores y corregirlos, y obtener permisos para construir un centro de datos basado en hidrógeno?"
Está satisfecho con el resultado: “De principio a fin, nos llevó unos siete meses y medio. Y ahora sabemos exactamente dónde cometimos errores y cómo acelerar el proceso. Ahora tenemos un plan muy extenso que llevaremos a cada nueva ubicación”.
En el futuro, dice, “el ciclo para obtener los permisos se reducirá dr{asticamente en comparación con lo que nos llevó en la primera etapa”.
En proyectos futuros, predice que el proceso de permisos se extenderá a otras partes del cronograma: “En realidad, los permisos están entrando en nuestro ciclo de abastecimiento. No lo hacemos en serie una vez que recibimos una orden de compra, iniciamos los permisos inmediatamente y comenzamos nuestro proceso de abastecimiento de inmediato”.
Tomando los dos juntos, el abastecimiento y los permisos tomarán alrededor de seis meses, momento en el cual ECL tendrá todos los componentes que necesita. "Los produciremos o los compraremos y luego tendremos unos dos meses de integración en el sitio y construcción".
Reutilizar edificios
La construcción futura será rápida porque ECL está construyendo edificios pequeños y modulares. Basándose en la experiencia de ECL en Mountain View, Bachar quiere reutilizar más edificios vacíos, como antiguas oficinas, que tal vez no tengan electricidad o no sean adecuados para los centros de datos tradicionales.
"Un modelo que ofrecemos a nuestros clientes es la conversión", afirma. "Podemos tomar una estructura existente y convertirla en un centro de datos de alta gama sin necesidad de ningún trabajo de construcción".
En Mountain View, dice, “tomamos un almacén en la parte trasera de nuestra sede y lo convertimos en uno de los centros de datos más avanzados del mundo, sin realizar ninguna construcción. Todo lo que tenemos que hacer es hacer entrar y salir nuestros líquidos y energía”, dice. “Tenemos un estacionamiento afuera lo suficientemente grande para colocar nuestra generación de hidrógeno y baterías. Eso es todo lo que necesitamos para hacer la conversión”.
Y continúa: “Personalmente creo que la conversión de edificios es probablemente más poderosa que la impresión 3D. Hay pueblos fantasmas en todas las ciudades, porque la gente no vuelve a la oficina al mismo nivel que antes de Covid. Hay mucho espacio vacío y se va a desperdiciar ahora mismo.
"Estamos ofreciendo a los socios inmobiliarios que gestionan esos sitios que podemos convertirlos en un centro de datos muy rentable".
Las empresas de bienes raíces son "muy receptivas" a esta idea, dice Bachar, porque ECL está "creando un centro de datos avanzado que extenderá la vida útil de ese edificio y asegurará el valor inmobiliario durante años o décadas por venir".
En el futuro: impresión 3D
Donde no haya un edificio vacío, entrará en juego la impresión 3D, trabajando con materiales de construcción respetuosos con el medio ambiente, para producir unidades de 1MW.
"Nuestros bloques son muy pequeños", dice. “Haremos impresión 3D fuera del sitio, que es la forma más sustentable de construir hoy en día porque no genera desperdicios. No hay residuos provenientes del sitio”.
También promete que ECL ha seleccionado una mezcla de hormigón sostenible para la imprenta de la construcción.
ECL planea construir los bloques uno a la vez, “espalda con espalda”, dice: “No ampliamos, solo optimizamos la forma en que diseñamos el centro de datos para poder hacerlo”. Y ello de forma rentable”, afirma Bachar. "Para construir un sitio grande de 15 o 25 MW, la integración se realiza en ciclos, por lo que podemos entregar un sitio completo en ocho meses, más o menos".
A largo plazo, ECL planea ser propietaria de las impresoras de construcción 3D y ponerlas a disposición de otros para que las utilicen en la comunidad cuando no tenga ninguna construcción propia en marcha, para construir viviendas o edificios comunitarios.
"Nuestro primer objetivo es tener éxito como empresa de centros de datos", añade. "Un objetivo secundario es enviar un mensaje a la industria de que es posible construir centros de datos sostenibles en 2024. No necesitamos esperar a 2025, 2030, 2035 o 2050, como escuchamos de algunos de los actores".
“Estamos en un punto de inflexión en la demanda de centros de datos. Si construimos centros de datos tradicionales no sostenibles porque tenemos prisa, nunca tendremos otra oportunidad como esta para insertar centros de datos sostenibles en el mercado”, explica.