Green Data Center: lo que tienes que saber

Ya no es un secreto para casi nadie: los centros de datos contaminan. Y no precisamente poco. Algunos estudios sugieren que la actividad de estos centros podrían suponer ya el 2% de las emisiones de dióxido de carbono que se producen a nivel global. A ello contribuyen su gran consumo energético (por ejemplo en tareas de refrigeración de los servidores) o los combustibles diesel que la mayoría suelen utilizar para asegurar los sistemas de backup.

En este escenario, cada vez son más voces las que piden que se pongan en marcha soluciones de almacenamiento y procesamiento de datos que minimicen su impacto en el medio ambiente. Una de las que más se habla en los últimos años es del Green Data Center, instalaciones que desde su diseño a las tecnologías que emplea, minimiza su impacto ambiental a lo largo de todo su ciclo de vida.

Aspectos que se tienen en cuenta en el diseño de estos centros incluyen la localización del mismo, el uso de electricidad y agua, la producción de CO2 o los materiales que se emplean para la construcción de equipos en su interior. Para determinar si un centro de datos es o n o verde (y en qué medida lo es), los expertos utilizan una métrica conocida como PUE (Power Usage Eectiveness). Para determinarla se calcula la energía utilizada para alimentar los distintos dispositivos activos y los servicios auxiliares (climatización, cámaras de vigilancia, sistemas de control, etc). La relación entre el consumo total y el de los equipos informáticos corresponde al índice Pue.

Minimizando el consumo energético

De todos los factores que influyen en el consumo energético de un centro de datos, la refrigeración de los equipos es probablemente, el que tiene un mayor impacto. Tanto es así que en los últimos tiempos los grandes hiper-escalares están optando por instalar los nuevos centros de datos en regiones especialmente frías o secas, de modo que no haya tanto calor que disipar. De una forma más exótica también estamos comenzando a ver centros de datos que se sumergen en el océano, o incluso planteamientos que sugieren llevar a los futuros CPD al espacio exterior.

En un terreno más accesible, las tendencias pasan por tecnologías como free cooling, que muestran resultados mucho mejores que un sistema de aire acondicionado tradicional. Hablamos en este sentido de un sistema que se vale del aire exterior o enfriar o refrigerar un espacio. El sistema extrae el aire del exterior, lo filtra y lo usa para realizar la climatización, de modo que evita recircular el aire de retorno, mejorando incluso la calidad del aire en el interior. Por otro lado, la optimización del flujo de aire a través de la contención ha permitido la refrigeración más inteligente de las salas. 

Algunas compañías como OVHcloud van más allá y combinan un sistema de refrigeración líquida (con agua que circula a baja temperatura en un circuito cerrado) con la inmersión. Esta solución se basa en que cada uno de los servidores se aloja en un chasis de librería independiente, y en el que toda la electrónica se sumerge en un fluido dieléctrico y en racks que pueden albergar hasta 48 servidores.

A estas prácticas, hiperescalares como Google procuran optimizar el consumo energético utilizando IA y aprendizaje automático. Para ello en MountainView y gracias al grupo de trabajo que previamente había programado algoritmos como DeepMind, desarrollaron un conjunto de instrucciones basadas en aprendizaje automático que tenía como objetivo reducir el consumo energético de sus CPDs, optimizando para ello el uso de recursos de cada servidor en función de sus necesidades reales. Según aseguran desde la propia empresa, 18 meses después de la puesta en marcha del programa, obtuvieron una reducción del 40% de la energía usada para refrigeración y una reducción del 15% en los gastos generales de energía.

El impacto medio ambiental también viene determinado por el origen de la energía que se está utilizando y en este sentido destacan compañías como AWS, que no está pone en marcha sus propios centros de datos, sino también instalaciones de energías limpias con los que alimentarlos. De hecho y coincidiendo con el estreno de su primera zona de disponibilidad en España, la multinacional anunció la puesta en marcha de 16 proyectos de energía renovable en nuestro país con más de 1,5 gigavatios de capacidad renovable para alimentar sus centros de datos.

Los combustibles alternativos

Además de energía continuada para funcionar correctamente, los centros de datos necesitan contar con sistemas de “backup” en el caso en el que se produzca un corte en el suministro eléctrico. Para ello tradicionalmente, los centros de datos han estado (siguen estándolo en su mayoría) equipados con motores diesel que garantizan la continuidad del servicio, pero que resultan altamente contaminantes.

Diseñar centros de datos más verdes supone en este sentido contar también con energías limpias que puedan sustituir estos sistemas de backup…lo cual no siempre es fácil si se tiene en cuenta que una gran parte de los CPD están situados cerca de las ciudades, por lo que contar con fuentes de energía renovable (como la eólica o la solar) no siempre es una alternativa realista o si quiera viable.

¿Qué hacer entonces? Algunas empresas consideran que la solución pasa por contar con combustibles alternativos, como puede ser el HVO (aceite vegetal hidrotratado), es decir, diésel renovable cuya materia prima es el aceite de cocina usado y que se obtiene mediante un tratamiento con hidrógeno como catalizador.  Frente a otros combustibles, no requiere modificación de la infraestructura existente, se puede utilizar como reemplazo directo del diésel, tiene una vida útil de almacenamiento 10 veces superior a la del diésel estándar y ofrece un rendimiento resistente durante todo el año a temperaturas tanto bajas como altas. ¿Es completamente limpio? No, pero contamina un 99% menos que el diesel tradicional.

El futuro sin embargo, podría estar en uno de los combustibles sobre los que hay depositados más esperanzas: el hidrógeno. Para aprovecharlo, algunas compañías han empezado a experimentar con las conocidas como células o celdas de hidrógeno, dispositivos que conversión de energía que producen electricidad al combinar  electroquímicamente el hidrógeno con el oxígeno del aire. Al igualque por ejemplo los vehículos eléctricos, los CPD con célula de combustible de hidrógeno no emiten gases con efecto invernadero ni que contaminen de otras maneras.

Una de las primeras compañías en comenzar a experimentar con esta tecnología es Microsoft. En un extenso documento publicado a mediados del año pasado, la multinacional explicaba los avances que se estaban dando en este campo y mostraban sus intenciones de que sus futuros CPD contaran con estas baterías.

No son los únicos.  El pasado mes de septiembre Equinix, una de las mayores compañías de construcción de CPD del planeta, anunciaba que se  ha aliado con la Universidad nacional de Singapur para investigar el potencial que tiene el hidrógeno para convertirse en una fuente de energía alternativa y sostenible, para la infraestructura de centros de datos lo que se sumaba al anuncio que han hecho desde Países Bajos para poner  en marcha el nuevo centro NorthC en Groningen, el primero en Europa cuyos generadores eléctricos de emergencia serán sustituidos por otros apuesten por este combustible.

¿Son suficientes todas estas medidas para que la industria de los CPD pase a ser sostenibles a corto y medio plazo? Es pronto pasa saberlo, pero las voces que apuntan a que el nuevo centro de datos tiene que ser verde o no ser, comienzan a ser mayoría en casi todas las instituciones