Cómo frenar el auge de la IA: estrategias innovadoras para centros de datos más ecológicos

El auge de la IA ya está aquí, y con él, una gran demanda de centros de datos. Para satisfacer las inmensas necesidades de potencia computacional de la nueva tecnología, los centros de datos requieren grandes cantidades de energía, lo que genera altas emisiones de carbono. Algunos innovadores buscan soluciones sostenibles.

Cuando subes una foto, un documento o un archivo de proyecto a la nube, puede parecer que tus datos flotan libremente en el cielo, pero en realidad, residen aquí mismo, en un edificio grande y frío. Ese edificio es un en el centro de datosUna instalación física que las organizaciones utilizan para alojar sus aplicaciones y datos críticos. Los centros de datos sirven como almacenes para todo nuestro contenido digital y nubes públicas y privadas. 
 
Un solo centro de datos puede consumir la electricidad equivalente a Hogares xnumxLos sistemas de refrigeración, los sistemas de energía de respaldo, los sistemas de seguridad, la purificación del aire, la iluminación y los equipos informáticos, como servidores y dispositivos de red, requieren una enorme cantidad de electricidad para funcionar sin problemas las 24 horas del día, los siete días de la semana. Además, continuidad operativa es crucial para evitar la pérdida de datos, el tiempo de inactividad operativa, los daños a los equipos y el impacto en la reputación, todo lo cual tiene importantes implicaciones financieras tanto para el cliente como para el proveedor.
  

Pero el funcionamiento continuo de una letanía de dispositivos de alto consumo energético tiene un alto coste en emisiones de carbono. Agencia Internacional de Energía Se informó que los centros de datos representaron entre el 1% y el 1.5% del consumo energético mundial en 2022. A medida que aumenta el auge de la IA, esa cifra seguramente aumentará sustancialmente.

  

De acuerdo con McKinseyLa demanda de centros de datos se ha disparado gracias a la IA generativa, pero la oferta se está quedando atrás. La demanda de capacidad de centros de datos en 2024 era de 60 GW. Se proyecta que esa cifra alcance los 219 GW para 2030 y podría alcanzar los 298 GW. Para satisfacer esta demanda, será necesario construir el doble de la capacidad de centros de datos construida desde el año 2000 en una cuarta parte del tiempo. Pronto surgirán centros de datos por todas partes, lo que plantea la pregunta: ¿cómo pueden los operadores de instalaciones satisfacer la creciente necesidad de centros de datos sin emitir cantidades excesivas de carbono?

Tony Abate, vicepresidente y director de tecnología de Soluciones AtmosAir, explica que los centros de datos necesitarán soluciones creativas para afrontar este desafío. Uno de los sistemas que consume más energía en un centro de datos es el de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC), que representa aproximadamente... 40% de la energía total del centro. La mayor demanda energética proviene del acondicionamiento del aire exterior.
 
 La empresa de Abate, AtmosAir, ha desarrollado un sistema de purificación de aire que utiliza ionización bipolar, una tecnología que genera iones positivos y negativos que se unen a las partículas suspendidas en el aire y descomponen compuestos orgánicos específicos como COV, patógenos y contaminantes. Este es un proceso clave para los centros de datos, ya que los servidores son sensibles a impurezas, como el polvo, como el dióxido de azufre y el cloro, que pueden causar costosos daños a los equipos.
  

Abate explicó que, para mantener una calidad del aire adecuada, los centros de datos renuevan el aire constantemente, lo que significa que introducen aire exterior y expulsan aire interior, un proceso que consume mucha energía. La ionización bipolar purifica el aire existente, lo que reduce la necesidad de introducir y acondicionar aire exterior, ahorrando energía y reduciendo la cantidad de contaminantes que deben filtrarse.

 
Esta misma metodología, que utiliza el aire ya disponible en lugar de forzar la incorporación de aire acondicionado nuevo, es esencial para mitigar el calor y distribuir el aire frío. Los servidores generan enormes cantidades de calor. Si este calor no se distribuye adecuadamente, puede acumularse, lo que resulta en un funcionamiento más lento, tiempos de inactividad y daños en el hardware. Los centros de datos dependen en gran medida del aire acondicionado para mantener niveles óptimos de temperatura y evitar pérdidas catastróficas de datos.
  

En una conversación con Richard Halsall, director ejecutivo de Ventiladores ExhaleExplicó que muchos centros de datos están gestionando el aire acondicionado de forma incorrecta. La empresa de Richard Halsall desarrolló el primer ventilador sin aspas del mundo. Halsall, expiloto e inventor del Ejército de EE. UU., se inspiró en un motor a reacción de alta derivación y creó un sistema de refrigeración que circula el aire y mantiene la temperatura de forma más eficiente que los ventiladores con aspas. El diseño utiliza un proceso que, según Halsall, podría mejorar significativamente la eficiencia energética en los centros de datos: la desestratificación térmica. 

  

La desestratificación térmica es el proceso de mezclar el aire para igualar la temperatura y eliminar las capas térmicas. El aire frío es más denso, lo que provoca que descienda hasta el suelo, mientras que el aire caliente es menos denso, lo que provoca que ascienda. Esto crea capas de temperatura y, en un centro de datos, puede provocar una acumulación de calor perjudicial en el techo. Muchos centros de datos se centran únicamente en la fuerza y ​​el volumen para mantener los racks refrigerados, lo que significa que priorizan el movimiento de grandes cantidades de aire frío a través de las instalaciones, dependiendo en gran medida de la potencia de los ventiladores. Halsall argumenta que los operadores se centran demasiado en el suministro de aire frío, pero han ignorado los beneficios de una distribución adecuada. 

En lugar de simplemente introducir la mayor cantidad de aire frío posible, los operadores deberían considerar la distribución del aire en el espacio. Si el aire se distribuye eficazmente, se necesitará introducir menos aire frío, ahorrando así la energía necesaria para enfriar el aire y alimentar los ventiladores. 
 
WSi bien es importante contar con sistemas que generen aire frío, Halsall explica que «la distribución de ese aire frío se ha ignorado como una función crítica para la reducción energética». Sugiere que los sistemas de climatización (HVAC) con una distribución eficaz pueden ahorrar un 10 % en las necesidades energéticas, y eso es solo el principio. El uso de tecnologías innovadoras como los purificadores de ionización bipolar de AtmosAir y los ventiladores sin aspas de Exhale Fan en el sistema de climatización de un centro de datos son medidas que los operadores pueden tomar para empezar a reducir la huella de carbono de estas instalaciones. 
  

Cabe destacar que mejorar los sistemas internos es solo una pieza del rompecabezas. Una parte considerable de la huella de carbono de un centro de datos se atribuye a las necesidades de energía computacional suministradas por la red eléctrica. Para afrontar este reto, las instalaciones deberán obtener su energía de fuentes renovables. Abate afirma que otras innovaciones, como los paneles solares en los tejados, la reutilización de aguas grises para refrigeración o la posible construcción de instalaciones en climas más fríos, son las soluciones creativas necesarias para hacer realidad los centros de datos sostenibles. Para finales de 2025, habrá... 6,111 centros de datos públicos En todo el mundo. Se prevé que para 2030 esa cifra alcance los 8,378. El potencial de la IA es ilimitado, pero hasta la fecha ha generado emisiones directamente. Al mejorar las tecnologías de los centros de datos y el acceso a la energía, se pueden obtener los beneficios de una mayor potencia informática sin contribuir al cambio climático.