En la industria de los centros de datos, el agua ha sido durante mucho tiempo una fuente principal de refrigeración necesaria para mantener en funcionamiento nuestros servidores de alta potencia. El caso comercial para el enfriamiento por evaporación es simple: el agua es barata y está fácilmente disponible, y usar agua para enfriar ahorra electricidad, lo que reduce las emisiones de carbono. Dado el enfoque de la industria en los últimos años en reducir o eliminar el impacto climático, el enfriamiento por agua parece ser una excelente opción.
Cuando surgen preocupaciones sobre el uso del agua, la respuesta de la industria es señalar que la generación de electricidad también consume grandes cantidades de agua, por lo que cualquier agua consumida en el sitio para enfriamiento evita el consumo en la cadena de suministro eléctrico.
No podemos dar el agua por sentado
Sin embargo, a medida que evoluciona nuestra comprensión global de los impactos y riesgos del cambio climático, se vuelve cada vez más claro que ya no podemos dar por sentado el agua. Como dice el refrán, "el cambio climático es un cambio de agua". Los patrones tradicionales de clima y lluvia ya no se aplican. Si bien las emisiones de gases de efecto invernadero son un problema global, el agua es inherentemente local. Algunas regiones tienen abundante agua, mientras que otras ya están experimentando escasez de agua con las expectativas de un mayor estrés hídrico en la próxima década. Además de las diferencias en la disponibilidad local de agua, el consumo de agua de la generación de electricidad también varía. Los centros de datos que dependen del agua para la refrigeración son vulnerables a la escasez de agua, con el riesgo de conflicto con la comunidad o un repentino necesidad de modificaciones costosas para continuar la operación.
Afortunadamente, el Instituto de Recursos Mundiales (WRI, por sus siglas en inglés) proporciona recursos útiles para evaluar tanto el estrés hídrico regional (el Atlas de riesgos de agua de acueductos) como la intensidad del consumo de agua de las redes eléctricas regionales (un documento reciente titulado Guía para calcular el uso del agua integrado en la electricidad comprada). En CyrusOne utilizamos estas herramientas para entender cómo nuestras instalaciones consumen agua, tanto directamente como a través de la cadena de suministro de electricidad.
Durante los últimos tres años, hemos tenido la oportunidad de realizar un estudio de caso sobre las ventajas y desventajas entre el consumo de agua en el sitio para refrigeración y el “agua incorporada” de nuestra cadena de suministro de electricidad.
Haciendo las matemáticas en Carollton
En 2019, nuestro centro de datos más grande en Carrollton, Texas, consumió 50,35 millones de litros de agua en el sitio a través de su sistema híbrido enfriado por aire y agua. Nuestra evaluación de riesgos del agua indicó que el norte de Texas es una región con un alto estrés hídrico, por lo que en 2020 actualizamos la instalación a un diseño de refrigeración 100% libre de agua. Esto tuvo el impacto de aumentar levemente la efectividad del uso de energía promedio (PUE) de 1.37 a 1.39 mientras se redujo el uso de agua en el sitio en un 65 por ciento a 4.6 millones de galones. Solo una parte de estos 17,41 millones de litros en realidad se consume a través del riego de nuestro paisaje en el sitio, mientras que el resto se descarga a las obras de tratamiento de agua después de su uso en el mantenimiento de sistemas contra incendios, salas de descanso y baños, pero para nuestro estudio de caso lo contamos todo como el consumo de agua sea conservador.
Esta disminución del 65 por ciento se ve muy bien en teoría, pero nos preguntamos si el agua de la cadena de suministro consumida para generar la electricidad adicional que usamos como resultado del nuevo sistema de enfriamiento significaría que el agua total consumida por la instalación se mantuvo igual o incluso aumentó debido a la actualización. Para responder a esa pregunta, recurrimos a la guía de 2020 del Instituto de Recursos Mundiales, vinculada anteriormente, que nos permitió estimar el agua consumida durante la generación de electricidad para Carrollton en 2019 y 2020, en función de su fuente: la red ERCOT. Si bien descubrimos que el agua de la cadena de suministro superó con creces el agua utilizada en el sitio incluso antes de nuestra actualización a enfriamiento sin agua, al cambiar a enfriamiento sin agua, el uso general de agua de Carrollton aún disminuyó en más de 18,93 millones de litros entre 2019 y 2020.
Además, este año entró en funcionamiento una nueva fuente de electricidad renovable en la que invertimos durante 2020. Esperamos que este proyecto suministre aproximadamente el 70 por ciento del consumo anual de energía de Carrollton con electricidad solar renovable. Según la herramienta de WRI, la electricidad solar tiene un factor de consumo de agua de cero, lo que reduce nuestro consumo de agua estimado en la cadena de suministro de energía en un 70 por ciento. Como puede ver en la tabla a continuación, el agua total consumida en Carrollton en 2021 será menos de un tercio del consumo en 2019, lo que demuestra la promesa de nuestra tecnología de enfriamiento sin agua en el sitio que permite un futuro de enfriamiento verdaderamente sin agua para este instalaciones.
También en 2020, comenzamos a comprar créditos de restauración de agua para compensar nuestro uso de agua en el sitio en Carrollton, restaurando un 20 por ciento más de agua de la que consumimos para lograr nuestra designación de agua neta positiva . A partir de aquí, es fácil imaginar un futuro cuando la instalación utilice electricidad 100 por ciento renovable para la promesa completa de cero carbono neto con agua neta positiva .
En resumen, el agua es un tema regional que debe evaluarse por separado en cada establecimiento. Las elecciones que hicimos en Carrollton se basaron en nuestra comprensión del riesgo hídrico regional y la intensidad del agua de la red local. En otras instalaciones, puede ser más eficiente consumir agua en el sitio debido a una cadena de suministro más intensiva en agua. Sin embargo, a medida que tanto las redes eléctricas como los consumidores industriales hacen la transición a la energía solar y eólica, la intensidad de agua de la electricidad se acerca a cero. Por lo tanto, a la larga, ya no podremos justificar el consumo de agua en el sitio en términos de ahorro de agua en la planta de energía. En cambio, el uso del agua debe evaluarse en función del suministro regional y el riesgo de escasez local. Es importante que comencemos a pensar en el agua no como un recurso globalmente económico.
La industria de los centros de datos tiene algunos de los objetivos de carbono más agresivos de cualquier industria. Estamos claramente comprometidos con la reducción de nuestro impacto climático. Es hora de poner ojo crítico en nuestro uso del agua también, para evitar daños a los hábitats y comunidades donde operamos debido a la escasez de este recurso crítico.