¿Cuál es la importancia de las métricas WUE en los centros de datos?

A medida que aumenta el número de centros de datos, también aumenta la demanda de electricidad. Los equipos informáticos consumen mucha energía, lo que puede generar demasiado calor. Muchos centros de datos dependen principalmente del agua para enfriar su infraestructura. Generalmente se considera que el agua es más abundante y rentable que la electricidad. En 2011, Green Grid creó la métrica WUE (eficacia del uso del agua) para medir la sostenibilidad de los centros de datos en términos del uso del agua y su relación con el consumo de energía.

Para comprender el impacto en el medio ambiente, los operadores de centros de datos se toman muy en serio los PUE. Dado que el cálculo del PUE no implica el consumo de agua, trasladar la carga de refrigeración de la electricidad al agua puede mejorar el PUE. Si bien esto proporciona una manera para que los centros de datos reduzcan el consumo de energía, traducirlo en un menor impacto ambiental sigue siendo difícil de alcanzar. Muchos servidores en centros de datos a hiperescala requieren una mayor capacidad de enfriamiento, lo que supone una enorme carga para los recursos hídricos locales. Dado que los centros de datos suelen estar ubicados en áreas donde es probable que en el futuro haya escasez de agua, la WUE se convierte en una métrica clave. Cuando se combina con un PUE, el WUE puede proporcionar una descripción general completa de la eficiencia de las instalaciones.

Para calcular WUE, la fórmula es la siguiente:

Para los centros de datos con sistemas de aire acondicionado refrigerados por agua, el consumo de agua incluye principalmente la evaporación del agua de refrigeración, el drenaje del agua de refrigeración, el agua de humidificación para las salas de TI, el agua de ablandamiento de los equipos, el agua de mantenimiento de los equipos y el agua de operación y mantenimiento del sistema de refrigeración.

Una WUE más baja indica un uso más eficiente del agua en el centro de datos. El esquema de enfriamiento por evaporación de agua en el sistema de refrigeración puede reducir el valor PUE, pero también conduce a un aumento del consumo de agua, y existe una cierta correlación negativa entre PUE y WUE.

Se estima que la industria de los centros de datos representa el 1% del consumo mundial de electricidad (Jones 2018). En promedio, los centros de datos utilizan 1,8 litros de agua dulce por cada 1 KWH de energía de TI consumida (Shepherd et al., 2016, 28). En comparación, se necesitan 57 litros de agua para generar 1 KWH de electricidad en Estados Unidos (Dieter et al. 2018,42). Tradicionalmente, los ODS se han centrado en la energía más que en el agua, pero esta tendencia está cambiando.

Lograr la solución de refrigeración de centros de datos más sostenible requiere equilibrar el uso de electricidad y agua. La tecnología de refrigeración que no utiliza agua en absoluto (WUE 0) supone un coste para el consumo de electricidad y, por tanto, no es la solución más sostenible. A medida que la tecnología evoluciona, las soluciones más sostenibles son aquellas basadas en la eficiencia energética general, la gestión del agua y el coste total de propiedad. Por ejemplo, si el agua se trata con un ácido como ácido sulfúrico, ácido clorhídrico o ácido ascórbico en lugar de equipos de tratamiento de agua adicionales, el agua se puede reutilizar varias veces, lo que reduce la cantidad de agua adicional requerida.

"Es más importante considerar la calidad del agua que se utiliza. ¿Las aguas residuales tratadas son adecuadas para que los centros de datos enfríen y descarguen nuestros inodoros o rieguen nuestro césped? Tenemos un modelo único de infraestructura hídrica que trata el agua con la más alta calidad y luego utiliza esa agua para fines que no requieren agua potable, como enfriar centros de datos". "Dijo el Dr. Newsha K. Ajami, director de estrategia y desarrollo de Investigación en el Área de Ciencias Ambientales y de la Tierra del Laboratorio de Berkeley.

Grandes nombres como Microsoft y Google ahora están tratando de allanar el camino para que la industria de los centros de datos avance hacia la energía renovable y formas de trabajo más sustentables. Google se compromete a utilizar alternativas de agua dulce siempre que sea posible, ya sea agua residual, agua industrial o agua de mar. Hasta ahora, más del 25 por ciento de los campus de los centros de datos de la empresa utilizan agua reciclada o no potable.

En cuanto a Microsoft, Noel Walsh, vicepresidente corporativo de innovación y operaciones en la nube, escribió en su blog el año pasado sobre cómo la empresa busca actualmente soluciones creativas e innovadoras para las operaciones del centro de datos que le ayuden a alcanzar sus objetivos de sostenibilidad. Ahora existe el compromiso de reducir el uso de agua en las operaciones del centro de datos en un 95 % para 2024, lo que significa que se deben revisar todos los aspectos del negocio para reducir y eliminar el uso de agua. Por ejemplo, ahora se ha introducido un nuevo enfoque para la gestión de la temperatura del centro de datos para ayudar a ahorrar alrededor de 5.700 millones de litros de almacenamiento por año. Además, se están llevando a cabo investigaciones sobre refrigeración por inmersión líquida para ayudar a lograr un futuro de refrigeración sin agua.

Debido al cambio climático y al crecimiento de la población mundial, el agua dulce será cada vez más escasa en el futuro. Los centros de datos construidos hoy seguirán funcionando dentro de 30 años. Los operadores de centros de datos deben desarrollar planes de contingencia para entender cómo sostener las operaciones sin depender del agua. Muchas empresas de centros de datos han hecho un excelente trabajo mejorando las prácticas sostenibles dentro de ellas mismas y de la industria en su conjunto. Pero necesitan adoptar una visión más amplia de los desafíos que la industria y el mundo enfrentarán en los próximos años.