El clima amenaza el método de refrigeración más barato de los centros de datos

Los centros de datos sostienen ahora la atención sanitaria, la banca, los servicios gubernamentales y el auge más amplio de la IA. Pero una nueva investigación sugiere que uno de los enfoques de refrigeración más baratos y eficientes de la industria podría volverse mucho menos útil a medida que el planeta se calienta.

Un estudio publicado el lunes en Scientific Reports halló que el aumento de la temperatura y la humedad está reduciendo la viabilidad del enfriamiento directo con aire exterior, un método sin agua que introduce aire exterior en las instalaciones para refrigerar los servidores. En los últimos 45 años, las condiciones meteorológicas que superan los límites recomendados para esta técnica se han vuelto mucho más comunes, especialmente en los trópicos y en el sureste de Estados Unidos.

«Hemos observado que los períodos de tiempo en los que la temperatura y la humedad superan los umbrales de operación recomendados para el enfriamiento directo con aire exterior se están volviendo más frecuentes y duran más en muchas regiones.»

Para el enfriamiento directo con aire exterior, la American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers recomienda que el aire que entra en un centro de datos se mantenga entre 64 y 81 °F (18 y 27 °C), con 10% a 70% de humedad relativa y un punto de rocío por debajo de 59 °F (15 °C). El aire más caliente y húmedo enfría menos eficazmente y puede corroer componentes metálicos.

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Usando observaciones meteorológicas horarias de alta resolución, simulaciones climáticas y registros globales de ubicaciones de centros de datos, los investigadores midieron con qué frecuencia se excedieron estos límites en las últimas décadas y bajo escenarios climáticos futuros. Encontraron no solo más eventos de exceso, sino también más prolongados. Incluso en lugares con un calentamiento a largo plazo relativamente modesto se están observando períodos diarios más largos en los que el enfriamiento directo con aire exterior está restringido.

Lo que dice el estudio sobre 2050

Para 2050, bajo escenarios de altas emisiones de gases de efecto invernadero, se proyecta que el número de horas que exceden los límites del enfriamiento directo con aire exterior aumente aún más. En la mayoría de las regiones, el tiempo medio diario en el que esta estrategia está restringida aumenta en más de dos horas por día.

El estudio también descubrió que los días más calurosos y húmedos se están intensificando más rápidamente que los días promedio, concentrando los mayores riesgos en eventos más raros pero más disruptivos.

«Desde una perspectiva operativa, esas condiciones de los peores días a menudo impulsan la planificación de contingencias, las anulaciones del sistema, los requisitos de redundancia y las decisiones sobre fiabilidad.»

Las compensaciones de las alternativas de refrigeración

El artículo señala que los centros de datos también pueden empeorar las condiciones locales al liberar grandes cantidades de calor. Investigaciones previas han mostrado que pueden crear islas de calor en un radio de 6 millas, un efecto no incluido en este estudio, lo que significa que sus estimaciones podrían ser conservadoras.

Los autores no sostienen que el enfriamiento directo con aire exterior sea imposible en regiones cálidas y húmedas. Pero dicen que la ventana viable se está reduciendo. Alternativas como el enfriamiento evaporativo indirecto, la refrigeración líquida y las arquitecturas híbridas pueden ayudar, aunque cada una implica compensaciones en el uso del agua, la complejidad del sistema y el diseño operativo.

Si los operadores se ven empujados hacia sistemas más intensivos en energía y agua, eso podría añadir presión a las redes eléctricas y a los recursos hídricos que ya están bajo tensión por el cambio climático.