A plena capacidad, los servidores dentro de un moderno centro de datos de "hiperescala" pueden usar tanta energía como 80.000 hogares . A nivel mundial, la Agencia Internacional de Energía (AIE) informa que los centros de datos consumen más del uno por ciento de la electricidad mundial en la actualidad, sin contar los mineros de bitcoin, mientras que otro 1,14 por ciento se utiliza para la transmisión de datos.
De cara al futuro, se espera que la industria crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta del 4,95 % y algunas estimaciones sugieren que la demanda anual de electricidad para tecnología de la información y la comunicación podría aumentar hasta 8000 TWh para 2030, lo que equivale al 20,9 % de la demanda eléctrica proyectada.
Los operadores de centros de datos y el futuro Net Zero
El dramático aumento en la demanda de electricidad para los centros de datos solo se compara con los audaces compromisos con las energías renovables realizados por los operadores de los centros de datos. Equinix, por ejemplo, ha declarado que tiene un "objetivo a largo plazo de utilizar energía 100% limpia y renovable para nuestra plataforma global". En 2021, la compañía se unió al Pacto de Centros de Datos Climáticamente Neutrales , comprometiéndose con la neutralidad de carbono para 2030. Mientras tanto, Google ha dicho que quiere ver “un mundo en el que los sistemas de respaldo en los centros de datos pasen de los problemas del cambio climático a componentes críticos en carbono. -sistemas de energía libre”.
Alcanzar estos ambiciosos objetivos presenta dos desafíos, los cuales se pueden resolver con una única solución. El primer problema es que, incluso cuando los operadores de centros de datos realizan inversiones significativas en energía eólica y solar, todavía están conectados a una red de energía que funciona principalmente con combustibles fósiles y dependen de la combinación de energía de la red cuando el sol no brilla y el viento no sopla. El segundo problema es que la energía de respaldo generalmente es proporcionada por grupos electrógenos diesel que son 100 por ciento combustibles fósiles y altamente contaminantes. La única solución es la adición de sistemas de almacenamiento de energía de larga duración para garantizar que los centros de datos funcionen con energía 100% renovable las 24 horas del día, los 7 días de la semana y mitiguen la necesidad de copias de seguridad diésel.
No es una coincidencia que, como se informó en DatacenterDynamics en febrero, Google y Microsoft se unieron recientemente a The Long Duration Energy Storage Council, un grupo industrial dirigido por un director ejecutivo con la misión de reemplazar el uso de combustibles fósiles con almacenamiento de energía de larga duración sin carbono. Google también ha sido pionero en el almacenamiento de energía de batería para su centro de datos de hiperescala en Bélgica y pronto instalará el primer sistema basado en batería para reemplazar generadores en una instalación de este tipo. Esto está planeado para eliminar la necesidad de energía de respaldo diésel para mantener los servidores en funcionamiento, sino también para proporcionar un recurso para fortalecer la red belga.
Los compromisos con las energías renovables y la neutralidad de carbono por parte de los principales operadores de centros de datos siguen aumentando. Apple ha comprado energía 100 por ciento renovable para sus centros de datos desde 2014; en 2020, la empresa fue más allá al comprometerse con la total neutralidad de carbono en todas sus operaciones y cadena de suministro para 2030. Corporaciones como Amazon e Intel se han comprometido a garantizar que los centros de datos funcionen completamente con energías renovables para 2030. En 2020, Microsoft prometió un cambio a un suministro del 100 por ciento de energía renovable en todos sus centros de datos para 2025. Otro actor importante de la industria en los centros de datos, IBM, informó que, en 2020, el 61 por ciento de sus centros funcionaban con fuentes renovables.
Suministro de centros de datos con energía renovable las 24 horas del día, los 7 días de la semana
Si bien los compromisos con un futuro neutral en carbono parecen sencillos en el papel, diseñar sistemas que puedan entregar energía 100 por ciento renovable las 24 horas del día, los 7 días de la semana es un desafío. El principal obstáculo hasta la fecha ha sido la disponibilidad de una opción tecnológica y económicamente viable para el almacenamiento de energía que pueda proporcionar energía limpia cuando no sopla el viento y el sol no brilla.
Incluso con la caída en el precio de las baterías de iones de litio (Li-ion) en las últimas dos décadas, sigue siendo una opción costosa para el almacenamiento de energía a escala comercial, particularmente cuando se necesita energía por más de cuatro horas. Además de la mala economía, la tecnología de iones de litio plantea desafíos adicionales, incluido el riesgo de incendio y la dependencia de minerales críticos. La cadena de suministro de minerales críticos atraviesa partes del mundo políticamente inestables y se sabe que es problemática desde el punto de vista ambiental y ético.
La buena noticia es que está llegando al mercado una nueva generación de tecnologías de almacenamiento de energía que pueden enfrentar esos desafíos. Una de las más prometedoras es la tecnología de batería de flujo de hierro. Respaldadas por Breakthrough Energy Ventures de Bill Gates y ya disponibles comercialmente, las baterías de flujo de hierro brindan almacenamiento de energía de larga duración a aproximadamente la mitad del costo por MWh en comparación con la tecnología de iones de litio. Y las baterías de flujo de hierro no dependen de minerales de tierras raras y no son inflamables ni tóxicas, lo que las convierte en una alternativa segura, sostenible y ética.
Potenciando la infraestructura digital del futuro
Meta abandonó recientemente los planes para un centro de datos de 410 acres en los Países Bajos después de las quejas de que consumiría demasiada energía. Los 70 centros de datos en Irlanda ya representan el 11 por ciento de la demanda total de electricidad; un informe reciente de Eirgrid, el operador de red de propiedad estatal de Irlanda, muestra que se espera que esto aumente a casi un 30 por ciento para 2028. Encontrar un camino a seguir que permita el desarrollo continuo de la infraestructura digital en la que se basa la sociedad moderna, sin colocar una carga sobre la infraestructura energética o el clima, es un desafío crítico para los operadores de centros de datos y los planificadores de redes.
Pero hoy, tienen una nueva herramienta en su caja de herramientas: almacenamiento de energía económico, sostenible y de larga duración a partir de baterías de flujo de hierro. Cuando se combinan con recursos de energía eólica y solar, estos sistemas permiten a los operadores de centros de datos utilizar energía renovable de manera rentable. Al integrar el almacenamiento de larga duración en los proyectos de centros de datos, los operadores podrán no solo brindar beneficios ambientales, sino también respaldar una red de energía más fuerte para todos los consumidores de energía.