Por Deborah Andrews, profesora de Diseño para la Sostenibilidad y la Circularidad en la London South Bank University y Académica Principal en CEDaCI
Es sorprendente darse cuenta de que, desde la introducción de la informática moderna durante la Segunda Guerra Mundial y la llegada de la World Wide Web en 1989, más del 62 por ciento de la población mundial se ha conectado mediante la tecnología digital. Obviamente, la industria de los centros de datos ha crecido en paralelo para permitir el intercambio, el procesamiento y el almacenamiento de datos. Es justo decir que la escala, el alcance y la velocidad de desarrollo de la industria de los centros de datos y la tecnología digital supera la de cualquier otra tecnología en la historia humana y que la expansión y la utilización continuarán en el futuro previsible.
La tasa de crecimiento sin precedentes y el enfoque en la provisión ininterrumpida de servicios significa que el sector ha evolucionado a lo largo de un modelo económico lineal (tomar, fabricar, usar, desechar), donde no se ha considerado lo que sucede con los productos al final de su vida útil. La vida útil de los equipos eléctricos y electrónicos varía. Las instalaciones de M&E (aire acondicionado y distribución de energía) duran alrededor de 20 años. Los interruptores, enrutadores y baterías generalmente se usan alrededor de 10 años.
Mientras tanto, la vida útil del servidor puede ser tan breve como un año, aunque algunos hiperescaladores como Google han declarado recientemente que ahora mantendrán los servidores en funcionamiento durante cinco años o más.
¿Qué hay en un servidor?
Para fabricar servidores se utilizan hasta cincuenta materiales diferentes, entre ellos metales, termoplásticos, plásticos termoestables, papel y una serie de materiales que se identifican como Materias Primas Críticas (CRM).
Estos MRC son de gran importancia técnica y económica y existe un riesgo de suministro debido a que las reservas en la corteza terrestre son limitadas. Se encuentran en áreas geopolíticamente sensibles y las tasas de reciclaje actuales son bajas; la UE identificó originalmente 14 CRM en 2011, pero la lista se amplió a 30 en 2020 y el Reino Unido acaba de identificar una cantidad similar de minerales críticos. La vida relativamente corta y la composición de los materiales de los servidores significa que su impacto ambiental supera el de otros equipos de centros de datos, pero todos los equipos contribuyen al flujo de desechos electrónicos en constante crecimiento, en el que se pierden millones de toneladas de recursos valiosos cada año.
Esto es insostenible y debemos cambiar la práctica actual y desarrollar un sistema que conserve y reutilice estos recursos, es decir, debemos pasar de una economía lineal a una circular donde los productos y materiales se utilicen durante el tiempo que sea técnica y económicamente viable y al final de su vida se reciclan. Este es un desafío enorme, que implica cambios en todas las etapas del ciclo de vida de un producto porque la economía circular es mucho más que reciclar y reutilizar materiales para la próxima generación de productos.
Las acciones durante cada etapa del ciclo de vida crean impactos positivos y negativos; sin embargo, el diseño tiene la influencia más significativa y se dice que hasta el 80 por ciento del impacto ambiental de un producto se determina durante esta fase. Las decisiones de diseño también tienen un gran efecto sobre los factores sociales y económicos.
El diseño tiene el potencial de aumentar los impactos positivos y reducir los impactos negativos, al facilitar una Economía Circular. Por ejemplo, puede determinar qué tan fácil o difícil es desarmar un producto para repararlo o reemplazarlo y actualizarlo, lo cual es esencial para prolongar la vida útil del producto. La facilidad de desmontaje también afecta la capacidad de separar componentes y materiales de forma económica y, por lo tanto, el diseño aumentará indirectamente las tasas de reciclaje, lo que reducirá el riesgo para la inestabilidad del mercado y el suministro.
Otras características clave del diseño incluyen la modularidad y el diseño y la configuración uniformes de los componentes, lo que garantiza que los componentes de una generación se puedan usar en generaciones posteriores y facilita la extensión de la vida útil del producto. La racionalización de materiales y fijaciones también aumenta el potencial de circularidad, aunque la funcionalidad y la durabilidad no deben verse comprometidas. Los ejemplos incluyen la reducción del material incorporado para un componente en particular y el uso de menos tornillos y otras fijaciones mecánicas. Siempre que sea posible, debe evitarse el uso de adhesivos porque dificultan o imposibilitan la separación sin roturas y, en algunos casos, evitan la separación por completo.
La mezcla de materiales también debe minimizarse porque los materiales mezclados desalientan o impiden el reciclaje directo.
Deshazte del plástico
Finalmente, los componentes de plástico se deben quitar o reemplazar con metales siempre que sea posible. Aunque las piezas de plástico son ligeras y baratas de producir, muchas de las que se encuentran en los equipos del centro de datos tienen revestimientos retardadores de fuego que hacen que el reciclaje sea imposible. La sustitución con metales ferrosos, aluminio y cobre aumentará el reciclaje porque ya existe una infraestructura de reciclaje bien establecida para estos materiales. El enfoque es un ejemplo de diseño para las generaciones futuras porque, a diferencia de los plásticos que degradan cuando se reciclan, los metales no pierden propiedades inherentes cuando se reciclan y, por lo tanto, pueden reutilizarse para fabricar componentes iguales o similares.
Es relativamente fácil implementar estas características de diseño para componentes grandes como chasis, carcasas, ventiladores, motores y disipadores de calor. Sin embargo, es casi imposible implementar estas funciones para las placas de circuito impreso (PCB) y los componentes electrónicos miniaturizados que se adjuntan a ellas. Por ejemplo, los condensadores se componen de hasta 6 metales, óxidos de metales y papel encerado o aisladores de plástico que se enrollan juntos. De manera similar, los PCB tienen varias capas e incluyen un sustrato compuesto termoestable, capas de cobre, máscara de soldadura y tinta epoxi (termoestable). Aunque actualmente se está investigando en materiales alternativos, la posibilidad de desarrollar componentes electrónicos más circulares o sostenibles es remota debido a las propiedades físicas y el comportamiento de los materiales involucrados, cuyo rendimiento está determinado a nivel atómico.
Si bien existe un potencial significativo para mejorar el diseño para la circularidad en algunos aspectos del equipo, existe evidencia limitada de ejecución en toda la industria. Esto puede cambiar con la legislación. Por ejemplo, puntos como el derecho a reparar en el Plan de Acción de Economía Circular de la UE ya se han cambiado a regulación.
En conclusión, los diseñadores y los fabricantes de equipos originales que desean liderar el mercado deben adoptar los principios del diseño para la circularidad a fin de obtener ventajas y hacer que los productos y la industria de los centros de datos sean un sector sostenible.