El enfriamiento basado en inmersión se percibe actualmente como una de las tecnologías más ecológicas en los centros de datos, ya que reduce la energía necesaria para enfriar una instalación, mientras extrae calor de manera silenciosa y eficiente.
Pero podría haber un problema. Los sistemas de enfriamiento del centro de datos de Asperitas o Submer consisten en grandes tanques de fluido en los que se sumergen los componentes electrónicos. Generalmente, ese fluido es un aceite sintético compuesto por varios hidrocarburos, en última instancia derivados del petróleo.
Eso podría no ser un gran problema, porque los sistemas de enfriamiento por inmersión no queman su líquido refrigerante, circula dentro de los tanques hasta que necesita ser reemplazado.
Pero el fluido a base de hidrocarburos deberá desecharse en algún momento y llegará al medio ambiente.
¿Podría haber una alternativa?
Aceite vegetal fresco
El gigante alimentario estadounidense Cargill cree que sí. La compañía es una de las más grandes de los EE.UU., comenzó hace 150 años como distribuidora de sal y ahora es más conocida por sus productos a base de huevo. Pero también funciona con cereales y aceite vegetal, y hace unos años se expandió silenciosamente. En la refrigeración del centro de datos.
“Vimos una oportunidad para el aspecto de las energías renovables y el aspecto ambiental”, explica Kristin Anderson, gerente de desarrollo comercial de Cargill para soluciones de refrigeración. “Estamos realmente entusiasmados con este producto y las oportunidades medioambientales que ofrece”.
El producto, NatureCool, se basa al menos en un 90 por ciento en aceite de soja y está diseñado para reemplazar los refrigerantes de inmersión a base de petróleo en los centros de datos y las instalaciones de criptominería. Debido a que proviene de plantas que tienen carbono atrapado de forma natural, se puede decir que es neutral en CO2, aunque utiliza terrenos que de otro modo se utilizarían como alimento.
Los productos amigables con el medio ambiente pueden implicar una compensación en el desempeño, pero Cargill cree que eso no se aplica aquí. Afirma que el fluido tiene una capacidad calorífica un 10 por ciento más alta que los principales fluidos de enfriamiento de inmersión sintéticos.
También pasa los estándares de seguridad, con un alto punto de inflamación de 325°C (617°F). A diferencia de otros fluidos de inmersión, no puede autoencenderse porque sus llamas se apagarán después de retirar la fuente de calor.
Y hay otros beneficios en su uso práctico, afirma Cargill. La compañía dice que los derrames sintéticos requieren una remediación costosa, utilizando solventes que luego deben limpiarse, utilizando técnicas que están altamente reguladas.
Por el contrario, Cargill dice que los derrames de NatureCool solo necesitan agua y jabón.
De hecho, cuando el fluido está fuera de los tanques, Cargill dice que puede biodegradarse rápida y fácilmente, en diez días, aunque es estable y duradero dentro del sistema.
Reciclaje del producto
Cargill ha considerado el ciclo de vida del producto y lo ha hecho reciclable, no solo el fluido sino también el empaque.
La empresa puede suministrar fluidos en camiones cisterna, con capacidad para 22.000 litros, pero eso no funciona para los centros de datos, ya que los camiones no se pueden conducir hasta las instalaciones y hasta los tanques.
En su lugar, la mayoría de los clientes utilizan lo que se conoce como "totes", contenedores hechos de plástico pesado con un refuerzo de jaula de metal, que se pueden transportar en una carretilla elevadora. Los contenedores miden aproximadamente cuatro por 1,2x1,2 metros y aumentan el precio del líquido.
Las grandes instalaciones, con hasta 500 tanques, pueden pasar una sorprendente cantidad de fluido, sugieren las fuentes. Los tanques individuales contienen de 900 a 1800 litros y, aunque el líquido dura mucho tiempo, tendrá que ser reemplazado en algún momento.
Hay historias anecdóticas de centros de datos que realizan pedidos de 10.000 litros de refrigerante a la vez, lo que equivale a alrededor de 60 contenedores.
Lo que parece estar sucediendo es que los operadores eligen reemplazar su enfriamiento por inmersión después de quizás cinco o seis años.
Cuando esto suceda, si los clientes desechan el fluido, seguirá teniendo cero emisiones de carbono, ya que liberará el carbono capturado. Sin embargo, existe la posibilidad de que los clientes aún logren reutilizar ese fluido, si se puede procesar para que sea apto para el uso de biodiesel.
Dado que NatureCool es 90 por ciento de aceite de soja, es posible que sea necesario eliminar el otro 10 por ciento, en algún tipo de procesamiento, dejando un aceite que se puede quemar de manera segura en generadores diesel.
La reutilización no termina ahí, ya que los contenedores en sí mismos son una fuente potencial de desechos. La práctica de la industria generalmente es desecharlos, pero Cargill recicla los contenedores.
Todos los clientes de refrigeración de Cargill obtienen contenedores vírgenes en lugar de contenedores de segundo uso, pero se invita a los clientes a que los devuelvan para que puedan limpiarse y reutilizarse o venderse en el mercado de segunda mano.
Potencial de mercado
Con demasiada frecuencia, la opción reciclada es un producto de nicho caro, pero parece que Cargill quiere hacerse con una parte sustancial del mercado.
El producto se concibió inicialmente alrededor de 2017 y comenzó en pruebas con pequeños socios. Ha estado disponible comercialmente durante cuatro años y medio, encontrando un mercado entre los primeros en adoptar el enfriamiento por inmersión.
Este año, en 2022, la compañía ha acumulado el impulso suficiente para contratar un equipo para comercializar el producto y realizar un lanzamiento formal.
Con sus enormes volúmenes de alimentos, Cargill puede producir grandes volúmenes de NatureCool para satisfacer la demanda potencial; sin embargo, la previsión podría ser un problema, ya que el mercado inicial de la empresa se encuentra principalmente en el impredecible sector de la criptominería.
En el sector general de los centros de datos, la refrigeración por inmersión sigue siendo un nicho pequeño, ya que la mayoría de los operadores se ocupan de una enorme base instalada de sistemas refrigerados por aire. Es difícil lograr que esos centros de datos consideren la posibilidad de convertirse a la refrigeración por inmersión: implicaría desechar sus sistemas de aire acondicionado e invertir en diferentes tipos de infraestructura y personal de apoyo.
La computación de alto rendimiento (HPC) se ha movido más hacia el enfriamiento por inmersión, pero está claro que la criptominería es la oportunidad actual. Los operadores de criptografía no están atados al hardware instalado existente, y simplemente quieren ejecutar el equipo de la manera más rápida y económica posible.
Rutinariamente overclockean los equipos para obtener el máximo rendimiento, creando mayores demandas de eliminación de calor, lo que puede ofrecer el enfriamiento por inmersión.
¿Que hay de la comida?
Tomado en contexto con el resto del negocio de Cargill, el enfriamiento por inmersión es obviamente una buena oportunidad, porque proporciona una salida de mayor margen para el aceite vegetal.
Sin embargo, ya hay una variedad de aceites sintéticos en competencia, por lo que habrá presión sobre Cargill para mantener el fluido barato.
Uno podría preguntarse si el enfriamiento por inmersión en los centros de datos podría expandirse tan rápidamente que las instalaciones comiencen a quitar materias primas del sector alimentario, tal vez elevando los precios, pero ahora no hay un peligro real de que eso suceda.
El fluido está disponible internacionalmente, enviado en tanques de contenedores de envío estándar ISO. Cargill es una organización lo suficientemente grande como para tener un equipo de transporte completo que se encargará de esta tarea y también cubrirá las minucias del proceso de envío internacional, incluidas las aduanas y el IVA.
Socios y canales
Los usuarios que compran sistemas de refrigeración por inmersión no quieren tener que comprar el refrigerante por separado. En el caso de cualquier falla o incompatibilidad, esto significaría señalar con el dedo y potencialmente una falla de la garantía del tanque.
Por esta razón, Cargill tiene como objetivo vender su producto directamente a través de los proveedores de tanques, y lo certificará como compatible con esos productos de tanques.
También podemos esperar campañas de marketing que se basen en sus credenciales ambientales, posiblemente vinculadas a regulaciones pendientes sobre gases de efecto invernadero y otros productos químicos con potencial de calentamiento global.
Cargill espera que los posibles clientes de enfriamiento por inmersión exijan un producto de cero emisiones basado en combustibles vegetales en tanques y pidan a los proveedores que lo respalden y lo suministren.
DCD se ha acercado a los principales proveedores de refrigeración por inmersión para preguntarles si conocen NatureCool o si lo han certificado, y la respuesta inicial parece ser favorable.
Si bien algunos proveedores se mantienen callados por ahora, Asperitas dice que está "emocionada" con este desarrollo.
Asperitas dice que no parece haber ningún problema con la compatibilidad, pero deberá confirmarlo con los OEM. “Esperamos trabajar con Cargill a través de un grupo especial de fluidos de refrigeración por inmersión de OCP para evaluar el rendimiento utilizando las Figuras de mérito (FOM) recientemente publicadas”, dijo un comunicado.
Cargill se unió al Open Compute Project (OCP), un grupo de la industria que tiene como objetivo reducir la huella ambiental del hardware del centro de datos y espera elevar el perfil de los refrigerantes de inmersión.
"El enfriamiento por inmersión es la nueva frontera de las tecnologías que permite sistemas más eficientes y de mayor rendimiento que también ayudan a que la industria de TI sea más sostenible", dijo Kurtis Miller, director gerente del negocio bioindustrial de Cargill y colaborador de los requisitos de OCP.