Por Jörgen Venot, CSO en Data Castle
A medida que la sociedad acepta avances y desafíos sin precedentes, los centros de datos, que alguna vez fueron espacios de almacenamiento y procesamiento conectados de forma anónima, se encuentran al borde de un renacimiento, en transición hacia administradores más visibles y responsables de la sostenibilidad ambiental. Este viaje transformador es un indicador del cambio más amplio en el sector tecnológico, donde el impacto ambiental es ahora una métrica crítica de éxito y responsabilidad.
El imperativo ambiental
Mientras el mundo se enfrenta a la urgencia del cambio climático, los centros de datos, que tradicionalmente consumen mucha energía, pueden aprovechar la oportunidad para reinventarse. Dado que se prevé que la demanda mundial de electricidad de los centros de datos alcance la sorprendente cifra de 400 TWh para 2030, es claro el imperativo de mitigar su impacto ambiental.
Europa, como punto de acceso mundial a los centros de datos, ha sido testigo de primera mano de esta metamorfosis. Aquí, los centros de datos no sólo están adoptando su papel de custodios digitales sino también de innovadores en la recuperación de energía.
Recuperación de calor: ha llegado el momento
A la cabeza de esta apuesta hacia el futuro se encuentran proyectos pioneros que han transformado el calor residual en un recurso, defendiendo la integración de centros de datos en las redes energéticas locales. Operadores innovadores como Data Castle en Frankfurt y Berlín son pioneros en instalaciones de última generación diseñadas desde cero para capturar y reutilizar el calor residual, estableciendo nuevos puntos de referencia en materia de eficiencia.
En Dinamarca, el centro de datos de Facebook contribuye a calentar casi 7.000 hogares reciclando el exceso de calor, mientras que un centro de datos de Frankfurt de 1,4 MW ha mejorado sus instalaciones para proporcionar calefacción a más de mil apartamentos.
Telehouse North Two del Reino Unido demuestra el potencial comunitario entre los centros metropolitanos de alta densidad y los centros de datos, donde el calor residual es ahora un bien valioso para calentar negocios y residencias locales.
Catalizadores regulatorios e incentivos económicos
El cambio hacia la recuperación de calor no está impulsado únicamente por el altruismo corporativo; también es una respuesta a un marco regulatorio en evolución. La Directiva de Eficiencia Energética de la Unión Europea y la Ley de Eficiencia Energética de Alemania son ejemplos de catalizadores legislativos que incentivan la recuperación del calor residual. La ley de impuesto sobre el calor de Dinamarca alienta aún más a los centros de datos a reutilizar su producción térmica, proporcionando reembolsos financieros que subrayan la viabilidad económica de la recuperación de calor.
Comunicación estratégica y participación comunitaria
El permiso social será cada vez más esencial para las solicitudes de energía y espacio cada vez mayores por parte de los centros de datos. Para deshacerse de la mentalidad de "seguridad por oscuridad" es necesario que los centros de datos entablen una comunicación transparente y estratégica con sus comunidades locales, tal vez antes de que la aplicación de la zonificación se haga de conocimiento público.
Los operadores ahora están iniciando diálogos, compartiendo las ventajas que se extienden más allá del ámbito de los datos: ventajas como la sostenibilidad ambiental y el enriquecimiento económico local. Este intercambio abierto genera confianza y posiciona a los centros de datos como socios comunitarios en lugar de fortalezas digitales aisladas.
Integración tecnológica y optimización impulsada por IA
La inevitable integración de los centros de datos a la red energética se verá acelerada por los avances tecnológicos. Es probable que la inteligencia artificial desempeñe un papel fundamental; consulte los términos clave a continuación. Este salto tecnológico no es meramente incremental; es revolucionario y marca el comienzo de una era en la que los centros de datos son componentes centrales de una red energética integrada e inteligente.
El nuevo paradigma de las operaciones del centro de datos
A medida que esta historia se desarrolla, los centros de datos pueden surgir como algo más que la columna vertebral de la infraestructura de la era digital: se convierten en contribuyentes activos en la búsqueda de la sostenibilidad. Ya tenemos muchos ejemplos de este tipo de integración, donde los centros de datos contribuyen a las soluciones energéticas locales, creando un ecosistema de circuito cerrado que beneficia a todas las partes interesadas.
Avances en IA y GPU: un catalizador para el cambio
Los avances tecnológicos en las aplicaciones de IA y GPU están elevando las densidades de rack a 50 kW y más, lo que requiere un cambio a sistemas de refrigeración líquida. Estos sistemas no sólo abordan las demandas de refrigeración de los racks de alta densidad, sino que también permiten capturar calor de mayor calidad.
Este calor capturado, a su vez, puede reutilizarse de manera más efectiva, abriendo vías para su uso en redes de calefacción urbana y otros procesos industriales, alineando así las operaciones de los centros de datos con los principios de la economía circular.
Adoptando la refrigeración líquida y la recuperación de calor
Adoptar la refrigeración líquida no es simplemente una respuesta al aumento de las demandas computacionales; Se trata de un paso estratégico hacia una mayor eficiencia energética y responsabilidad medioambiental. Al hacer la transición a la refrigeración líquida, los centros de datos pueden aprovechar el calor de mayor grado generado por procesos informáticos intensos para usos beneficiosos, como calentar áreas residenciales o apoyar instalaciones agrícolas, cerrando aún más el círculo entre tecnología y sostenibilidad.
El camino por delante: desafíos y oportunidades
Sin embargo, el camino hacia la integración total de los centros de datos en las economías energéticas locales no está exento de desafíos. La complejidad técnica de modernizar las instalaciones existentes para aprovechar el calor residual es significativa.
Requiere un delicado equilibrio entre la función principal de los centros de datos (garantizar servicios digitales ininterrumpidos) y su función emergente como proveedores de energía integrados en la red. Si bien la modernización de los sitios existentes puede resultar compleja, las nuevas instalaciones como los centros de datos emblemáticos de Data Castle en Frankfurt y Berlín demuestran que el cumplimiento, la reutilización del calor y los principios circulares se pueden integrar sin problemas cuando la sostenibilidad es la prioridad desde las etapas iniciales de planificación.
Visualizando un futuro de sostenibilidad integrada
El imperativo de que los centros de datos experimenten una transformación sostenible es claro. Los esfuerzos pioneros de captura de calor residual ya han demostrado la viabilidad y los beneficios para la comunidad de reutilizar la energía térmica para aplicaciones de calefacción. Estas “pruebas de concepto” representan los primeros pasos en el camino hacia la integración total de los centros de datos en los ecosistemas locales de energía renovable.
Sin embargo, para hacer efectiva esta visión una realidad generalizada será necesario superar las barreras de escala y complejidad. La modernización de la infraestructura existente exige una planificación cuidadosa para equilibrar la entrega de informática con el suministro de energía.
Los centros de datos necesitarán perfeccionar su experiencia especializada en el diseño de instalaciones eficientes. Lograr la alineación de las partes interesadas entre operadores, legisladores, compañías de energía de distrito y comunidades también puede ser un desafío.
Sin embargo, las oportunidades son abundantes: desde mejorar la eficiencia mediante innovaciones como la inteligencia artificial y las bombas de calor hasta forjar nuevos modelos de ingresos en torno a la recuperación de calor. Las soluciones implementadas hoy servirán como modelo para el centro de datos sustentable del mañana, uno que opere de manera transparente, maximice la exergía y participe activamente en una economía energética local integrada y circular.
Las instalaciones construidas expresamente como las de Data Castle, que tienen en cuenta la sostenibilidad desde el principio, representan el futuro, donde conceptos como la reutilización del calor, la optimización de las operaciones mediante IA y los informes integrados de cumplimiento del cliente funcionan de forma sinérgica para reducir el impacto ambiental.
El equipo está impulsando la sostenibilidad desde una etapa muy temprana, comenzando con la ubicación del sitio, la optimización del diseño, la planificación y construcción eficientes y las operaciones, con la visión y la ambición de ser una de las plataformas de centros de datos más ecológicas de Alemania.
La adopción de energías renovables in situ, el fomento de cargas informáticas flexibles y la adopción de conceptos como la exergía pueden ayudar a que los centros de datos evolucionen desde almacenes pasivos que consumen mucha energía hasta administradores mejorados digitalmente de la sostenibilidad ambiental.
Esta ya no es una visión ambiciosa, sino una necesidad urgente y alcanzable. A medida que el cosmos digital se vuelve más omnipresente, alinear cada vez más sus fundamentos físicos con los principios de sostenibilidad y renovación representa uno de los desafíos definitorios de nuestros tiempos.
Términos clave explicados
Exergía
La exergía es un concepto crucial para evaluar la eficiencia de los sistemas energéticos en función de su capacidad para realizar un trabajo útil. Representa la calidad o utilidad potencial de la energía, a diferencia de la energía que es únicamente cuantitativa. Cuando la energía se transforma de electricidad en calor residual, la exergía se destruye ya que la energía ha cambiado a una forma menos ordenada con menos capacidad de utilización.
El objetivo de los sistemas sostenibles es maximizar la extracción de exergía para mejorar su usabilidad. Para los centros de datos, elevar eficazmente la baja exergía del calor residual a una calefacción de mayor calidad y más útil puede permitir su reutilización productiva en aplicaciones de calefacción.
Bombas de calor
Las bombas de calor actúan de manera muy similar a los acondicionadores de aire reversibles, utilizando las propiedades termodinámicas de fluidos especializados para transferir calor entre ubicaciones. El fluido se evapora para absorber calor a bajas temperaturas de los flujos de desechos del centro de datos antes de condensarse para liberar calor a temperaturas superiores a 160°C.
La eficiencia y adaptabilidad de las bombas de calor de grado industrial permiten amplificar el calor residual de baja calidad en calefacción de mayor grado para su reutilización en redes de calefacción urbana, calefacción de instalaciones y procesos industriales. Esto representa un cambio de paradigma en materia de sostenibilidad.
Papel de la IA
La IA será fundamental a la hora de optimizar las operaciones del centro de datos para lograr una recuperación ideal del calor residual. Puede ajustar los puntos de ajuste de temperatura, ajustar las cargas de trabajo del servidor, eliminar aplicaciones inactivas e integrar perfectamente la batería de respaldo para permitir ofrecer capacidad adicional a la red de manera predictiva cuando la demanda de calor alcanza su punto máximo.
Esto permitirá la sincronización dinámica de las demandas informáticas con los requisitos de calefacción, minimizando el desperdicio de energía global. La integración de la IA permitirá que los centros de datos modernos funcionen como nodos receptivos en redes de energía inteligentes y sostenibles.