Por Djessi Jorge, senior curriculum curator en DCD>Academy
En la era digital, los centros de datos se han convertido en la columna vertebral de Internet y dan soporte a todo, desde el almacenamiento en la nube hasta los servicios de streaming. Sin embargo, su impacto ambiental es significativo debido al alto consumo de energía y las emisiones de carbono. Este artículo explora la importancia de la sostenibilidad en los centros de datos, destacando las prácticas y tecnologías ecológicas que pueden mitigar su huella ambiental.
Eficiencia energética
El consumo de energía en los centros de datos es enorme, impulsado por la necesidad de alimentar y refrigerar numerosos servidores. Los centros de datos tradicionales suelen ser ineficientes y se pierde una parte importante de la energía en el proceso. Por el contrario, los centros de datos modernos emplean diversas estrategias para mejorar la eficiencia energética.
La virtualización es una de esas estrategias, ya que reduce la cantidad de servidores físicos necesarios al ejecutar varias máquinas virtuales en un solo servidor. Esto no solo reduce los costos de hardware, sino que también reduce significativamente el consumo de energía. Además, la IA y el aprendizaje automático se utilizan cada vez más para optimizar el uso de energía al predecir la demanda y ajustar el suministro de energía en consecuencia.
Los sistemas de refrigeración avanzados son fundamentales para mantener la eficiencia energética. Técnicas como la refrigeración gratuita, que utiliza aire exterior, y la refrigeración líquida, que transfiere el calor de forma más eficiente que el aire, se están convirtiendo en algo habitual.
La eficacia de estos métodos de enfriamiento se puede medir utilizando métricas como el factor de capacidad de enfriamiento (CCF) y la efectividad del uso de energía (PUE).
Métricas clave para la eficiencia energética del centro de datos:
- Para minimizar el PUE (la relación entre la energía total de las instalaciones y la energía de los equipos de TI)
- Para optimizar el CCF (la relación entre la capacidad de enfriamiento y la carga crítica)
- Para maximizar la eficiencia de la infraestructura del centro de datos (DCiE; el porcentaje de energía total utilizada por los equipos de TI)
Integración de energías renovables
La integración de energías renovables es un aspecto fundamental para lograr que los centros de datos sean sostenibles. Muchos de ellos funcionan ahora con energía solar, eólica y geotérmica, lo que reduce la dependencia de combustibles fósiles y minimiza las emisiones de carbono. Empresas como Google y Microsoft están liderando el camino con objetivos ambiciosos para que sus centros de datos funcionen completamente con energías renovables.
La adecuación energética localizada es una estrategia eficaz para optimizar el uso de energía renovable. Esto implica comprar energía renovable en función de su disponibilidad en ubicaciones específicas, garantizando así un suministro de energía constante y eficiente. Por ejemplo, la energía solar es más abundante en las regiones soleadas, lo que la convierte en una opción viable para los centros de datos en dichas áreas.
A pesar de los beneficios, la integración de las energías renovables plantea desafíos, como la naturaleza intermitente de fuentes como la solar y la eólica. Sin embargo, los avances en el almacenamiento de energía y la gestión de la red están superando gradualmente estos obstáculos.
Reducción de la huella de carbono y las emisiones
Los centros de datos contribuyen significativamente a las emisiones globales de carbono, por lo que es esencial adoptar medidas que reduzcan su huella de carbono. La eficacia en el uso del carbono (CUE) es una métrica que se utiliza para evaluar las emisiones de carbono de un centro de datos en relación con su consumo de energía. Al minimizar la CUE, los centros de datos pueden reducir significativamente su impacto ambiental.
Las estrategias para reducir las emisiones de carbono incluyen el uso de energías renovables, la optimización de la eficiencia energética y la participación en programas de compensación de emisiones de carbono. Las principales empresas tecnológicas han establecido objetivos ambiciosos de neutralidad de carbono, inspirando a otras a seguir su ejemplo.
Por ejemplo, Microsoft aspira a ser carbono negativo para 2030, no sólo reduciendo sus propias emisiones, sino también eliminando de la atmósfera más carbono del que emite.
Métricas clave para la reducción de carbono en los centros de datos:
- Para minimizar el CUE (la relación entre las emisiones de CO2 y la energía de TI)
- Para maximizar la eficacia de la reutilización de energía (ERE; la relación entre la energía reutilizada y la energía total)
- Maximizar el coeficiente de energía verde (GEC; el porcentaje de energía generada a partir de fuentes renovables)
Tecnologías de refrigeración avanzadas
La refrigeración es uno de los mayores gastos de energía de los centros de datos. Los sistemas de refrigeración por aire tradicionales suelen ser ineficientes, lo que genera la necesidad de soluciones más avanzadas. La refrigeración gratuita, que aprovecha el aire exterior, es un método rentable para los centros de datos en climas más fríos. La refrigeración líquida, por otro lado, utiliza agua u otros refrigerantes para transferir el calor de los servidores de manera más eficiente que el aire.
Otro enfoque innovador es la reutilización del calor residual. Algunos centros de datos están ubicados cerca de zonas residenciales o industriales, donde el calor sobrante se puede utilizar para calentar edificios o procesos, mejorando así la eficiencia energética general.
La eficacia de las soluciones de refrigeración se mide mediante diversas métricas, entre ellas, el CCF y el PUE. Estas métricas ayudan a los operadores de centros de datos a optimizar sus sistemas de refrigeración, lo que reduce el consumo de energía y los costes.
Construcción y rehabilitación sostenibles
La construcción y modernización de centros de datos de manera sustentable implica cumplir con certificaciones de construcción ecológica como Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) y Building Research Establishment Environmental Assessment Method (BREEAM). Estas certificaciones garantizan que los edificios cumplan con altos estándares de desempeño ambiental.
Los diseños de centros de datos modulares se están volviendo populares debido a su eficiencia y flexibilidad. Estos diseños permiten un crecimiento escalable y pueden construirse con materiales sustentables, lo que reduce el impacto ambiental de la construcción.
La modernización de los centros de datos existentes para mejorar la sostenibilidad implica modernizar la infraestructura con sistemas más eficientes energéticamente e integrar fuentes de energía renovables.
Si bien esto puede ser un desafío y costoso, los beneficios a largo plazo del ahorro de energía y la reducción de emisiones son sustanciales.
Gestión de residuos en centros de datos
Los centros de datos generan una cantidad importante de desechos electrónicos (e-waste) a partir de hardware obsoleto o roto. Las prácticas adecuadas de gestión de desechos son esenciales para minimizar el impacto ambiental de estos desechos electrónicos. Los programas de reciclaje y la gestión del ciclo de vida de los equipos de TI pueden ayudar a garantizar que los materiales se reutilicen o eliminen de manera responsable.
Las iniciativas de residuos cero tienen como objetivo evitar que todos los residuos terminen en los vertederos mediante el reciclaje, la reutilización y la reducción de la producción de residuos. La implementación de estos programas requiere la colaboración entre los operadores de los centros de datos, los proveedores y los clientes.
Innovaciones tecnológicas para la sostenibilidad
Las tecnologías emergentes desempeñan un papel crucial en la mejora de la sostenibilidad de los centros de datos. La IA y el aprendizaje automático pueden automatizar la gestión energética, predecir la demanda y ajustar los recursos para optimizar la eficiencia. Estas tecnologías también permiten el mantenimiento predictivo, lo que reduce el tiempo de inactividad y extiende la vida útil de los equipos.
La tecnología blockchain ofrece la posibilidad de realizar un seguimiento y una gestión de la energía, lo que garantiza la transparencia y la eficiencia en el uso de la misma. A medida que las aplicaciones de blockchain se generalicen, podrían proporcionar herramientas valiosas para gestionar el consumo energético de los centros de datos.
Innovaciones tecnológicas para la sostenibilidad de los centros de datos:
- Uso de IA y aprendizaje automático para la gestión energética y el mantenimiento predictivo para optimizar la eficiencia
- Uso de blockchain para el seguimiento y la transparencia de la energía para mejorar la gestión
- Uso de sistemas de refrigeración avanzados para una transferencia de calor eficiente y la reutilización del calor residual para reducir el uso de energía
Métricas y parámetros de referencia para la sostenibilidad
Para garantizar una mejora continua, los centros de datos deben realizar un seguimiento y comparar su desempeño en materia de sostenibilidad. Las métricas clave incluyen PUE, DCiE y GEC. Las herramientas y el software para realizar el seguimiento de estas métricas son esenciales para identificar áreas de mejora y garantizar el cumplimiento de los objetivos de sostenibilidad.
Métricas clave de sostenibilidad para centros de datos:
- Para minimizar el PUE
- Para maximizar DCiE
- Para maximizar el GEC
Conclusión
La sostenibilidad en los centros de datos ya no es una opción, sino una necesidad. A medida que el mundo digital continúa expandiéndose, los centros de datos deben adoptar prácticas ecológicas para mitigar su impacto ambiental. Al centrarse en la eficiencia energética, integrar energía renovable, reducir las emisiones de carbono e implementar tecnologías avanzadas, los centros de datos pueden volverse más sostenibles.
El futuro de los centros de datos ecológicos parece prometedor, con innovaciones continuas y una mayor concienciación que impulsan el progreso. A medida que más empresas se comprometen con la sostenibilidad, la industria puede lograr importantes beneficios ambientales y, al mismo tiempo, mantener los servicios esenciales que respaldan nuestra vida digital.