Es ampliamente conocido que los centros de datos, motor invisible del auge actual de la inteligencia artificial, consumen cantidades significativas de agua principalmente para el enfriamiento. Abordar este tema es crítico para cualquier organización del sector tecnológico.

A nivel global, la Agencia Internacional de Energía (IEA) estima que el sector de centros de datos consume 560 mil millones de litros de agua al año en la actualidad, y las proyecciones sugieren que esta cifra podría incrementar hasta 1,2 billones de litros anuales para 2030, según informes gubernamentales recientes sobre el uso del agua en estos centros.

Tomar medidas hoy puede ayudar a mitigar este impacto. Es muy factible reducir la extracción de recursos hídricos locales sin sacrificar rendimiento ni confiabilidad. A continuación se presentan cinco cuestiones clave que impulsan el consumo de agua en los centros de datos y las medidas que los operadores pueden adoptar para mitigarlas.

1. La refrigeración por evaporación de circuito abierto es un problema

Hoy en día, muchos centros de datos aún confían en sistemas de refrigeración por evaporación de circuito abierto, donde el agua caliente se rocía sobre almohadillas para enfriarla. Esta arquitectura de enfriamiento más antigua implica un consumo significativo de agua, que debe reponerse continuamente a medida que se evapora.

No obstante, las soluciones de enfriamiento líquido selladas y de circuito cerrado ofrecen una forma de mitigar esta pérdida de agua, al asegurar que el agua se reutilice de manera eficiente sin afectar el rendimiento.

Los sistemas de circuito cerrado reutilizan la misma agua repetidamente, utilizando intercambiadores de calor líquido-aire para enfriar, en lugar de evaporar agua. Estos sistemas de enfriamiento por agua tibia son sellados, por lo que, tras su carga inicial, la pérdida de agua es extremadamente baja durante la operación normal. El agua no se descarga del sistema y nunca se evapora: absorbe el calor directamente de componentes de alto rendimiento y lo transmite fuera del sistema.

Los sistemas de circuito cerrado están diseñados para ser infraestructuras no orientadas al consumo, sino recirculantes y autocontenidas. Esta tecnología será vital para reducir las demandas hídricas de los centros de datos a nivel mundial.

2. Los centros de datos siguen tratando de enfriar solo la sala

En demasiados centros de datos, la refrigeración es ineficiente, y hasta un tercio del consumo total de energía se destina a mantener los componentes a baja temperatura, con ventiladores que trabajan para mantener la temperatura de la sala y para enfriar cada máquina. Tecnologías modernas como el enfriamiento directo al nodo y directo a la placa de chip están ofreciendo una nueva forma de reducir este consumo de energía y agua.

En el enfriamiento directo al chip, se acoplan placas frías a componentes que generan calor, como GPUs, con un líquido refrigerante fluyendo a través de las placas para absorber el calor y transferirlo a un intercambiador de calor. Las técnicas de enfriamiento líquido, como el enfriamiento directo al node (Direct-to-Node), pueden eliminar hasta el 98% del calor de los servidores, operando en un sistema de circuito cerrado que evita el desperdicio de agua. Al capturar el calor directamente en la fuente, en el nivel del procesador, en lugar de enfriar toda la sala con aire caliente, los operadores pueden reducir la demanda de energía y disminuir la presión sobre los sistemas hídricos locales. Esto también facilita que el calor resultante sea reutilizable.

3. La IA generativa impulsa un aumento de la densidad de cómputo

Una razón clave del incremento en el consumo de agua de los centros de datos es el auge de la IA, que demanda más refrigeración. La IA generativa se apoya en unidades de procesamiento gráfico (GPUs), que pueden consumir entre cinco y diez veces más energía que las unidades centrales de procesamiento (CPU). Además, se observa un aumento en la densidad de cómputo, al aumentar la cantidad de componentes en espacios más reducidos mediante técnicas como apilamiento de silicio en 3D.

Las cargas de trabajo de IA requieren soluciones de enfriamiento por circuito cerrado de agua tibia, que funcionan bien a densidades altas y permiten obtener un rendimiento elevado mientras se reduce el consumo de agua y se elimina la refrigeración por evaporación. Por ejemplo, DreamWorks Animation adoptó sistemas de enfriamiento con agua tibia para HPC y obtuvo un incremento del 20% en rendimiento junto con una menor demanda de enfriamiento.

4. Los proyectos que reutilizan el calor de los centros de datos siguen siendo poco frecuentes

En los centros de datos, casi toda la electricidad se transforma en calor, y, hoy, ese calor es un recurso subutilizado. Tradicionalmente, el calor se ha tratado como un subproducto molesto a eliminar. Sin embargo, puede convertirse en un recurso usable para calentar comunidades residenciales, edificios comerciales e incluso contribuir a sistemas de calefacción distrital.

La reutilización del calor es todavía poco común, pero proyectos pioneros en Europa ya demuestran su potencial para reducir la dependencia de combustibles fósiles, bajar costos energéticos y aumentar la resiliencia. Proyectos en Irlanda y Escandinavia ya están reutilizando calor para calentar viviendas y comercios. Los sistemas de enfriamiento por evaporación heredados son ineficientes; cambiar a sistemas de circuito cerrado donde se reutiliza el agua, se aprovecha el calor y se comparte con la comunidad es un ejemplo claro de convertir desperdicio en valor.

5. Los centros de datos siguen ubicándose en lugares inapropiados

Actualmente, no se presta suficiente atención a la ubicación de los centros de datos, lo que puede provocar que las instalaciones se sitúen en zonas donde ya hay tensión en los recursos hídricos locales.

En el futuro, las organizaciones tendrán en cuenta este factor para entregar centros de datos más sostenibles que se integren con su entorno local: investigaciones señalan que el 45% de los profesionales de TI considera que el diseño actual de los centros de datos no apoya los objetivos de sostenibilidad.

Los centros de datos serán ubicados en lugares cuidadosamente escogidos para optimizar el uso de energía renovable y garantizar que sus demandas de agua no entren en conflicto con el entorno. Esto podría incluir centros de datos integrados en zonas urbanas con el objetivo de reutilizar el calor residual para calentar hogares o incluso para ofrecer experiencias de bienestar a la comunidad local.

Este artículo se presentó como parte de TechRadar Pro Perspectives, la vía para presentar a las mentes más brillantes de la industria tecnológica actual.

Las opiniones expresadas son las del autor y no necesariamente las de TechRadar Pro o Future plc. Si está interesado en contribuir, puede encontrar más información aquí: https://www.techradar.com/pro/perspectives-how-to-submit

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