Hay un hilo común entre los avances tecnológicos que consideramos un cambio de paradigma. Ya sea el Modelo T, el vuelo comercial o el horno de microondas, podemos tocar y sentir cada una de estas innovaciones.
Igual de impactantes son las innovaciones detrás de las innovaciones, los materiales críticos, las piezas y la infraestructura esenciales para la sociedad, pero que normalmente no notamos. ¿Cuántos oradores motivacionales alardean sobre la aplicación del alambre de cobre para transmitir sonido? ¿Cuántas noticias de primera plana te llevan al interior de la planta de tratamiento de aguas residuales?¿
Los centros de datos son un participante relativamente nuevo en esta categoría. La mayoría de las personas no podía señalar la ubicación física de un solo centro de datos, pero los centros de datos ahora están conectados a casi todos y tocan todos los aspectos de nuestras vidas.
Como líderes y expertos en la industria de los centros de datos, apreciamos la importancia de los centros de datos de formas que la mayoría de las personas no aprecian. Reconocemos que los centros de datos son la base de las experiencias digitales individuales y las capacidades de las organizaciones para adaptarse e innovar. Incluso apoyan, sostienen y aceleran las innovaciones científicas.
Pero hay más cosas aquí que es fácil pasar por alto.
En 1970, el gobierno de los Estados Unidos adoptó la Ley de Política Ambiental Nacional (NEPA) para ayudar a garantizar que la toma de decisiones gubernamentales considere los impactos ambientales, económicos y sociales.
En la década de 1990, el sector privado comenzó a incorporar tales consideraciones en la toma de decisiones a través de diversas iniciativas de desarrollo sostenible y programas de implementación, como las normas internacionales ISO 14000 sobre gestión ambiental. En el centro de estos esfuerzos se encuentra el objetivo subyacente de la NEPA de preservar vías en las que las personas y la naturaleza puedan coexistir en “armonía productiva”.
Armonía productiva. Eso es lo que nosotros, líderes y expertos en tecnologías de centros de datos, deberíamos adoptar como nuestro objetivo. Estamos aquí para contribuir a la armonía productiva de la sociedad. Durante milenios, los seres humanos se centraron en la búsqueda de lo esencial: la comida, el agua y el refugio que sustentan nuestras vidas.
Más recientemente en la historia humana, aprovechamos la energía, desarrollamos innovaciones mecánicas como la rueda, el arado, la plomería y el riego, y creamos mercados y empresas que mejoran nuestras vidas. Y solo muy recientemente, desarrollamos y ahora ampliamos drásticamente el acceso y el uso de la innovación en las tecnologías de la comunicación que enriquecen nuestras vidas.
No menos importantes que las plantas de energía, el tratamiento de agua, las plantas de aguas residuales, los puertos, los aeropuertos y las redes viales, los centros de datos son los motores esenciales del bienestar humano y ambiental. Los centros de datos permiten el procesamiento y el acceso a datos que cierran la brecha de información. Cerrar la brecha de información cierra la brecha de educación. Cerrar la brecha educativa cierra la brecha de riqueza. Cerrar la brecha de riqueza fomenta sociedades más inclusivas y un capitalismo más compasivo.
Cerrar estas brechas fomenta un compromiso humano mejor informado, avances en la mejora ambiental y comunidades más sostenibles a través de transformaciones en teleeducación, telemedicina, desarrollo de medicamentos, redes inteligentes, ciudades inteligentes, ciencias materiales, inteligencia artificial y otros avances que apenas estamos comenzando a imaginar. Los centros de datos son la base que asegura estas oportunidades para todos.
Todos sabemos que los diseñadores de chips y servidores están trabajando para escapar del aplanamiento de la Ley de Moore con avances en GPU, DPU y otras arquitecturas nuevas. Todas estas innovaciones se basan en un software nuevo y potente, que a su vez depende de un hardware nuevo y potente. A medida que se logra una mayor densidad informática, esa densidad significa centros de datos cada vez más calientes, con una presión cada vez mayor sobre el costo, la capacidad y la sostenibilidad de los sistemas necesarios para enfriarlos.
Y eso nos confronta con un enigma fundamental. A medida que la transformación digital nos ayuda a ser cada vez más sostenibles como sociedad, las metodologías actuales de los centros de datos son cada vez menos sostenibles. Con el debido respeto al notable progreso tecnológico y crecimiento que ha tenido el sector hasta la fecha, en lo que respecta a los centros de datos actuales, las personas y la naturaleza no conviven en armonía productiva.
Los centros de datos requieren una gran cantidad de recursos, incluidos terrenos, materiales de construcción, electricidad, agua, refrigerantes potentes que producen gases de efecto invernadero y productos químicos para el tratamiento del agua, y son realmente ruidosos. La forma en que se adquieren esos recursos, y luego se conectan y canalizan a los centros de datos, se usan y se desechan, es mucho más complicada de lo que debe ser y socava nuestra capacidad de volvernos verdaderamente sostenibles.
En pocas palabras, si supiéramos desde el principio lo que sabemos ahora y prevemos sobre el consumo de recursos de los centros de datos, los ubicaríamos de manera diferente, los construiríamos de manera diferente y los alimentaríamos de manera diferente.
Entonces, ¿Cómo hacemos realidad el centro de datos sostenible? Debemos aplicar un enfoque de ciclo de vida para una comprensión más completa de las consecuencias negativas de las operaciones del centro de datos para reducir y eliminar en gran medida esas consecuencias.
Comencemos con la potencia. Un centro de datos consume electricidad, la mayor parte de la cual es producida por plantas de generación alimentadas con carbón y gas. Esa electricidad se transporta cientos de millas con enormes pérdidas de línea en el camino. La energía también se usa para extraer agua, tratarla para convertirla en agua potable y luego enviarla al centro de datos.
En el centro de datos, se utiliza más energía en los sistemas de refrigeración por evaporación y otros. Se utiliza energía adicional para descargar las aguas residuales a una planta de aguas residuales, para retirar las aguas residuales y luego descargarlas. Si bien la tendencia hacia la adquisición de energía cada vez más limpia es un buen primer paso, eso fundamentalmente no aborda las sorprendentes ineficiencias de la ecuación energética del ciclo de vida del funcionamiento de un centro de datos.
Y ahora, echemos un vistazo al agua, que solo recientemente está recibiendo la atención que merece, pero sin la escala de acción que requiere.
Los sistemas de refrigeración por evaporación suelen utilizar el mismo suministro de agua potable del que dependen las comunidades residenciales y las instalaciones comerciales. Toda esta agua se desperdicia, una gran parte se evapora a la atmósfera y el resto se vierte en el sistema de aguas residuales.
Sorprendentemente, algunas de las concentraciones más grandes e importantes de centros de datos se encuentran en lugares que enfrentan la escasez más extrema de agua potable e incluso sequías generalizadas. Debido a esta escasez, varias ubicaciones han instituido recientemente prohibiciones en el desarrollo de nuevos centros de datos.
Y luego, por supuesto, están los productos químicos. La mayoría de los sistemas de enfriamiento mecánico emplean cantidades significativas de productos químicos para el tratamiento del agua para evitar posibles daños biológicos a las personas dentro y fuera de las instalaciones, además de los productos químicos utilizados para producir el agua potable y tratar las aguas residuales asociadas con los centros de datos.
Además, los centros de datos dependen de cantidades sustanciales de refrigerantes químicos que no solo se encuentran entre los gases de efecto invernadero y las sustancias que agotan la capa de ozono más potentes, sino que también crean riesgos operativos y de cumplimiento significativos debido a la estricta regulación gubernamental y a una serie continua de eliminaciones a normalmente menos sustitutos efectivos.
Donde está la tecnología, hay una manera
Aprovechando el uso mucho menos complicado y más efectivo de agua naturalmente fría en la operación del centro de datos, Nautilus ha diseñado los medios y los métodos para reducir drásticamente el uso de energía del centro de datos y eliminar el consumo de agua, refrigerantes, productos químicos de tratamiento, aguas residuales y incluso los molestos ruidos fuertes (dentro y fuera) asociados con las operaciones de enfriamiento del centro de datos.
Al hacerlo, podemos reducir drásticamente los gases de efecto invernadero y la contaminación del aire asociados con el centro de datos y el consumo de energía del sistema de agua municipal. Y en la medida en que los centros de datos puedan obtener completamente electricidad con cero emisiones, la mayor eficiencia energética de los sistemas Nautilus puede impulsar las operaciones del centro de datos de cero emisiones netas a emisiones netas negativas.
Se pueden lograr reducciones aún mayores al reutilizar el agua de descarga más caliente para reducir el costo y mejorar la sostenibilidad de otra infraestructura valiosa, como la desalinización, la combinación de calor y electricidad, los invernaderos y la acuicultura.
En otras palabras, en lugar de contribuir a las "megatoneladas" de emisiones de carbono, el centro de datos puede generar cantidades sustanciales de "negaciones".
Cuando se trata de agua, los centros de datos ya no tienen que competir con las comunidades locales por los preciados suministros de agua dulce ni sobrecargar su infraestructura de agua potable y aguas residuales.
Al mismo tiempo, este enfoque demuestra ser perfectamente adecuado para la remodelación de ubicaciones industriales abandonadas, proporcionando infraestructura verde moderna y creando empleos de economía digital en comunidades que de otro modo podrían quedar atrás. Esto realmente captura lo que significa lograr una armonía productiva entre las personas y la naturaleza.
Entonces, ¿A que estamos esperando?
Una vez que se demuestre que las tecnologías alternativas beneficiosas para el medio ambiente están listas para el mercado, una combinación de las fuerzas del mercado y una política gubernamental sensata puede crear un despliegue muy rápido o generalizado.
En cuanto a las fuerzas del mercado, tanto el CAPEX como el OPEX de los sistemas de refrigeración por agua de Nautilus resultan bastante positivos en comparación con los métodos actuales. Brindan una capacidad preparada para el futuro para manejar cualquier cantidad de densidades informáticas de alto valor y alto rendimiento que los diseñadores de chips y servidores continúan innovando.
Los sistemas también son mucho menos complejos y mucho más duraderos, lo que significa que la mayor parte del centro de datos puede prefabricarse y probarse en la fábrica y luego entregarse para su ensamblaje llave en mano en cualquier parte del mundo, lo que acelera significativamente el tiempo de finalización, puesta en marcha y operación del proyecto.
Cuando se trata de políticas gubernamentales, lo más importante que pueden hacer los gobiernos es fomentar la obtención rápida de permisos y aprobaciones de infraestructuras de centros de datos más sostenibles. Especialmente a la luz de la economía positiva, los gobiernos también pueden ayudar a acelerar la adopción y el uso de una infraestructura de centro de datos más sostenible a través de estándares que impulsen la eficiencia energética, la eficiencia del agua y la eliminación de productos químicos y ruido.
Por ejemplo, hace 15 años, el gobierno de los EE.UU. y el sector privado crearon una impresionante asociación público-privada que produjo un gran avance en la eficiencia energética de la iluminación.
A través de una combinación sensata de incentivos, innovaciones de mercado y legislación bipartidista que establece un estándar de eficiencia del 70 por ciento neutral desde el punto de vista tecnológico que debe cumplirse durante diez años, el sector privado produjo las innovaciones e inversiones en instalaciones de fabricación y cadenas de suministro que hicieron super- iluminación LED eficiente asequible y fácilmente disponible no solo en los EE. UU., sino en todo el mundo.
Esa iniciativa condujo a productos de iluminación mejores y más duraderos y, al mismo tiempo, redujo la factura de electricidad de todos en billones de dólares con el tiempo.
El rápido cambio a la nube pública desde la infraestructura local le brinda al sector privado una oportunidad única de fusionar la sostenibilidad con el rendimiento financiero. Los Estados Unidos, la Unión Europea y otras economías desarrolladas pueden aprovechar el "momento" actual de conversión a la nube para pasar de lo antiguo a lo nuevo, dado que ya estamos cambiando las operaciones de los centros de datos locales a los centros de datos en la nube, ¿por qué no aprovechar esta oportunidad para hacerlos menos costosos y más respetuosos con el medio ambiente?
Los países en desarrollo que construyen sus primeros centros de datos tienen la oportunidad de hacerlo bien la primera vez ubicando y habilitando las instalaciones para que sean tan sostenibles como rentables. Con la combinación correcta de estrategia y ejecución, el centro de datos moderno puede repetir el éxito de la iluminación LED para garantizar que las personas y la naturaleza puedan existir en armonía productiva.