Tendencias de sostenibilidad en los centros de datos

Aunque cada vez más centros de datos se han vuelto más conscientes de la sostenibilidad durante la última década, los centros de datos siguen siendo uno de los mayores consumidores de electricidad del mundo a medida que la demanda de datos crece exponencialmente.

Según el EU JRC, el sector de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC), incluidos los centros de datos, genera el 2 % de las emisiones mundiales de CO2. Según la revista Mandipiai (MDPI), se espera que su participación en las emisiones de CO2 aumente al 8 por ciento para 2030 si no se toman más medidas.

En el caso de los centros de datos, la electricidad utilizada para hacer funcionar los equipos y las instalaciones de refrigeración representa aproximadamente el 86 % del consumo total de energía del centro de datos, y la refrigeración por sí sola representa el 40 %.

Según Hong Kong IDC New Horizon Interconnection, bajo la presión de múltiples fuentes, incluidos reguladores, inversores y consumidores, la industria de los centros de datos ha tomado medidas para estudiar y adoptar modelos operativos sostenibles en un intento por limitar su impacto en el cambio climático. Muchas empresas de centros de datos, lideradas por grandes corporaciones como Google, Microsoft y Amazon, también se han comprometido a operar centros de datos con energía renovable o libre de carbono para 2025 y planean lograr la neutralidad climática para 2030.

Según un estudio reciente de Global Market Insights, se espera que el mercado de centros de datos ecológicos esté valorado en más de $ 175 mil millones (aproximadamente RMB 1,2 billones) para 2030.

Los centros de datos reflejan la relación entre el consumo total de energía del centro de datos y el consumo de energía de la carga de TI a través del índice de eficiencia energética (PUE), y cuanto más se acerca el valor de PUE a 1, más eficiente es el uso de la energía.

Los centros de datos consumen el 3% de la electricidad mundial, ¿cómo se debe resolver el problema energético?

Con el fin de acercar el PUE del centro de datos a 1 y acercarse a los centros de datos sostenibles, ya sea construyendo nuevos centros de datos o convirtiendo edificios antiguos en centros de datos, puede haber requisitos de PUE para los centros de datos de todo el mundo en los últimos años para diseñar centros de datos a partir de la perspectiva del ahorro energético y el uso de energías renovables. Singapur, por ejemplo, implementó una prohibición de centros de datos a partir de 2019 y no abrió su programa piloto de centros de datos ecológicos hasta julio de este año, y se requieren nuevos centros de datos para cumplir con las regulaciones de sostenibilidad para mantener el PUE por debajo de 1.3.

Tendencias de sostenibilidad del centro de datos

1. Encontrar alternativas alternativas al combustible diésel

Los centros de datos deben estar equipados con generadores diésel de respaldo para hacer frente a situaciones inesperadas, como cortes de energía. Hoy en día, muchos operadores de centros de datos intentan reducir su dependencia del diésel y buscan alternativas más ecológicas.

En la actualidad, muchos centros de datos están explorando las celdas de combustible impulsadas por hidrógeno como una alternativa a los generadores de respaldo. Si bien la tecnología actual aún no garantiza la confiabilidad de las celdas de combustible de hidrógeno como reemplazo completo de los generadores diésel, aún vale la pena continuar con la investigación y el desarrollo de la tecnología porque las celdas de combustible de hidrógeno producen cero emisiones y su único subproducto como combustible es el agua. Hasta el 37 por ciento de los administradores de centros de datos están considerando implementar esta tecnología el próximo año.

En septiembre, Equinix se asoció con el Centro de Investigación y Tecnología Energética (CERT) de la Escuela de Diseño e Ingeniería de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) para probar la energía de las celdas de combustible de hidrógeno para un centro de datos local, y en diciembre, la empresa holandesa de centros de datos NorthC desarrolló el centro de datos de Eindhoven en los Países Bajos, una instalación que utilizará gas natural o hidrógeno como alternativa a la generación de energía diésel tradicional. La instalación utilizará gas natural o hidrógeno como alternativa a la generación de energía diésel tradicional.

2. Energía renovable

El uso de fuentes de energía renovable no solo es beneficioso para la sostenibilidad de los centros de datos, sino que también puede ayudarlos a superar los desafíos que plantea la crisis energética, ya que la energía solar y eólica se adoptan más comúnmente en los centros de datos.

Algunas empresas de hiperescala también han comenzado a comprar energía renovable para alimentar sus centros de datos. En septiembre, Digital Realty firmó un acuerdo de energía renovable eólica de 650 GWh con una empresa española de energía renovable, y en noviembre, Google firmó acuerdos de compra de energía (PPA) en Texas y España, adquiriendo 942 MW y 149 MW de energía solar, respectivamente. , para alimentar los centros de datos locales. En el mismo mes, Microsoft firmó un acuerdo en Canadá para comprar 543 GWh de energía eólica por año.

3. Gestión más eficiente del flujo de aire

Mientras que los centros de datos enfrían los equipos a través de sistemas enfriados por aire, la gestión del flujo de aire significa maximizar la eficiencia de enfriamiento y el ahorro de energía al minimizar el contacto entre el aire frío que se usa para enfriar la sala de servidores y el calor residual en la instalación. Por lo tanto, es un requisito más importante para el diseño del centro de datos permitir que la instalación gestione mejor los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado para que la gestión del flujo de aire se convierta en un círculo virtuoso.

4. Refrigeracióntecnologías para computación de alta densidad

A medida que se vuelven más populares aplicaciones como la inteligencia artificial y la computación criptográfica que requieren grandes cantidades de computación de alta densidad, esto significa que los métodos de enfriamiento tradicionales en los centros de datos pueden no ser más eficientes. Según Gartner, una firma de consultoría global, la refrigeración líquida es 3000 veces más eficiente que la refrigeración por aire.

Según las previsiones de marketsandmarkets para el mercado de refrigeración líquida de centros de datos, el mercado ha crecido rápidamente en los últimos años y se espera que crezca a un ritmo aún mayor en los próximos años, de 2100 millones de dólares (alrededor de 14 600 millones de RMB) en 2022 a 6 400 millones de dólares. (alrededor de 44.600 millones de RMB) en 2027, una tasa de crecimiento anual compuesta del 24,8%.

5. Ahorro de costos de energía del centro de datos con IA

Identificar el desperdicio de energía a través de sensores inteligentes e implementar software para administrar el consumo de energía será más efectivo que monitorear manualmente la energía y puede minimizar el PUE.

Ya hay casos de uso de IA para ayudar a los centros de datos a reducir el consumo de energía en la actualidad. Google ahorró el 40% de la energía para su centro de datos en 2016 a través de su IA DeepMind.

6. Aprovechamiento del calor residual

Los centros de datos que albergan computación más potente e intensiva significan que se emitirá más calor, y cómo lidiar con este calor residual es un desafío que deben considerar los centros de datos. En el caso actual de la utilización del calor residual del centro de datos, usar el calor residual para calefacción urbana para el área local o usar el calor para cultivos cercanos es una buena dirección. Por ejemplo, QTS eligió recientemente conectar su centro de datos de Groningen en los Países Bajos a un proyecto de calefacción local, proporcionando 2,5 MW de calor residual generado por el centro de datos. Además, también está el Centro de datos de Hokkaido Mizaka en Japón, que calienta el aire y el agua con el calor generado por los servidores para tratar de cultivar alimentos como champiñones, espinacas con mostaza japonesa, granos de café, abulón y erizo de mar.

En general, aunque los centros de datos continúan teniendo problemas significativos de consumo de energía, es fácil ver que en los últimos años, los principales operadores de centros de datos se han esforzado por cumplir con sus compromisos de neutralidad climática y de carbono tratando de operar de una manera más sostenible.