El potencial de las celdas de combustible para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) asociadas con la alimentación de los data centers fue un tema recurrente en la industria en 2022. Y parece un debate que continuará en 2023.
Sin embargo, el año 2022 aún puede haber sido fundamental para las celdas de combustible de hidrógeno, para la energía de respaldo e incluso para los usos de energía primaria en los data centers.
En todo el mundo ha habido noticias positivas sobre las pilas de combustible de hidrógeno como una alternativa más limpia, como la que ofrece Microsoft.
Construcción de una celda de combustible de respaldo
Como parte de su estrategia avanzada de desarrollo de centros de datos, el gigante tecnológico Microsoft llevó a cabo una prueba de concepto en Latham, Nueva York, donde contenedores gemelos de 40 pies con tecnología de celda de combustible de membrana de intercambio de protones (PEM, proton exchange membrane) funcionaron a una capacidad de 3MW para proporcionar energía libre de emisiones para alrededor de 10,000 servidores de centros de datos. La historia está completamente documentada en el estudio de caso de Microsoft.
En febrero de 2022, la empresa holandesa de centros de datos NorthC anunció que su nueva instalación en Groningen tendrá celdas de combustible que podrán funcionar con hidrógeno verde. El módulo de celda de combustible de 500KW funcionará con hidrógeno creado por energía renovable.
Ya en septiembre de 2022, se informó que Equinix y la Universidad Nacional de Singapur probarían celdas de combustible de hidrógeno como fuente de energía para los centros de datos en la ciudad-estado. Según un artículo publicado por DatacenterDynamics, el plan es hacer una comparación entre las celdas de combustible de hidrógeno y los generadores lineales de "combustible flexible", que pueden funcionar con hidrógeno o cambiar a otros combustibles renovables, como el biogás, cuando sea necesario.
Un análisis reciente de Emergen Research, empresa de investigación de mercado y consultoría estratégica, dice que "el tamaño del mercado de celdas de combustible alcanzó los $ 4,26 mil millones en 2021 y se espera que registre una CAGR (tasa de crecimiento anual compuesto) del 22,8%". La empresa cita la creciente demanda de celdas de combustible para energía de respaldo en los centros de datos como uno de los factores clave que impulsan el crecimiento.
Además de su alta eficiencia, baja huella de carbono y capacidad para proporcionar energía confiable, las celdas de combustible de hidrógeno también son atractivas porque pueden ayudar a los centros de datos a ahorrar dinero al reducir la cantidad de energía desperdiciada durante el proceso de generación de energía, dice Emergen. Se pueden encontrar más detalles sobre el informe de mercado de celdas de combustible en el sitio web de la compañía.
¿Qué tan aplicables son las celdas de combustible?
Los ejemplos anteriores proporcionan un resumen de la cobertura de noticias y debates sobre las pilas de combustible. Para aquellos en el sector de los centros de datos que deseen explorar el potencial del uso de celdas de combustible, i3 Solutions Group ha producido un informe técnico titulado: "Evaluación de la aplicación de celdas de combustible en los data centers para los beneficios de reducción de gases de efecto invernadero".
Esta publicación brinda una perspectiva de alto nivel sobre los beneficios y desafíos de aplicar celdas de combustible para la energía primaria y de respaldo de data centers. Igualmente, una descripción sencilla de las pilas de combustible por funcionamiento y tipo, así como detallar los diferentes modelos de celdas aptas para su uso en centros de datos. Además, se proporcionan detalles de la configuración de energía primaria y de respaldo.
El documento técnico explica los beneficios de sostenibilidad de la tecnología de celdas de combustible en términos de emisiones reducidas y potencial para la reutilización del calor. También incluye una comparación de los indicadores de desempeño de sustentabilidad de algunas celdas de combustible con respecto a turbinas de gas tradicionales y turbinas de gas de ciclo combinado (CCGT) que usan gas natural como combustible común.
Del potencial a la producción
Si bien el documento técnico indica que se pueden obtener muchos beneficios de sostenibilidad claros del uso de celdas de combustible para centros de datos, la adopción real sigue siendo baja. Esto puede deberse en parte a las percepciones de la industria sobre las celdas de combustible, que van desde preocupaciones sobre la confiabilidad y disponibilidad hasta aquellas relacionadas con el suministro de combustible y el costo de propiedad.
Sin embargo, se proyecta que las celdas de combustible alcancen la paridad de costos con los generadores diésel en los centros de datos, en parte debido a la mayor adopción de celdas de combustible para aplicaciones de transporte. Un uso más generalizado en otras industrias ayudará a informar y educar sobre la tecnología de celdas de combustible, impulsando mejoras en la tecnología y brindando economías de escala asociadas con mayores volúmenes, como reducciones en el costo de fabricación y componentes clave.
Para reducir aún más las emisiones de carbono y reducciones de GEI, se desarrollaron celdas de combustible de hidrógeno puro. Y según los ejemplos detallados anteriormente, estas celdas ya se están probando para reemplazar la energía de respaldo del generador diesel en los centros de datos.