Os data centers têm sido tradicionalmente uma fonte estável de calor, por isso muitas empresas estão tentando encontrar um uso para eles. No entanto, como mostra o relatório do Uptime Institute, existem muitas limitações para isso, relacionadas tanto à localização geográfica dos data centers quanto a diversas restrições técnicas e outras.
O relatório descreve o estado actual dos projectos para aproveitar o calor gerado pelos equipamentos dos centros de dados e destaca os desafios que os operadores dos centros de dados e todos os níveis de governo devem enfrentar para que tais esquemas funcionem. Isto é ainda mais importante porque os data centers modernos gastam cerca de 20 a 30% da eletricidade em refrigeração. Neste caso, o problema poderia ser pelo menos parcialmente resolvido através da utilização de mecanismos eficazes de remoção de calor.
A indústria tem em conta a tendência de criação de sistemas ambientalmente sustentáveis e de adopção de leis que visam a protecção do ambiente, e está cada vez mais atenta à criação de equipamentos e tecnologias que permitem, por exemplo, a utilização do excesso de calor para aquecer casas e outros objetos. Além disso, o boom no domínio dos sistemas de IA está a conduzir à criação de infraestruturas com maior intensidade energética. O aumento na densidade de potência por rack aumenta gradualmente e, como esperado, cada vez mais calor é gerado.
Fonte da imagem: Uptime Institute
O líder na utilização de calor residual de data centers, de acordo com o Uptime Institute, é o norte da Europa, em parte devido ao seu clima muito moderado. Ao mesmo tempo, é necessário levar em consideração que o aproveitamento desse calor só é possível se houver consumidores próximos, o que complica a tarefa e aumenta os custos de transferência de calor à distância. Ao mesmo tempo, o nível de geração de calor e o custo da energia são diferentes em cada caso e depende muito da estação. Portanto, construir um negócio com base em tais tecnologias é muitas vezes impraticável e muitos operadores oferecem esse calor gratuitamente, embora possam vendê-lo.
É verdade que o estudo mostrou que, em termos de energia, tais sistemas geralmente trazem benefício zero ou são completamente inúteis, uma vez que muitas vezes é necessário usar bombas de calor e outros sistemas de aquecimento adicionais antes de liberar calor para os sistemas de aquecimento, o que muitas vezes só aumenta o total consumo de energia. No entanto, argumenta-se que a incorporação de tais soluções nos sistemas de aquecimento urbano pode reduzir o consumo global de energia e as emissões de gases com efeito de estufa. Os líderes na implementação de tais projetos são a Suécia, a Dinamarca e a Finlândia.
Mudança na potência do rack nos últimos três anos
Com base nos resultados do inquérito de 2022, uma minoria de empresas utiliza sistemas avançados de refrigeração líquida, mas a grande maioria vê-os com atenção favorável e está a considerar a sua utilização no futuro.
Em Novembro, o governo britânico teria investido 41,4 milhões de dólares para apoiar um esquema de transferência de calor residual no oeste de Londres, que poderia fornecer aquecimento e água quente a 10.000 casas. atNorth também revelou planos para construir um novo data center perto de Helsinque, que também fornecerá calor ao sistema de aquecimento local. De acordo com estimativas do Uptime Institute, existem atualmente cerca de 60 projetos na Europa para utilizar o calor dos centros de dados para aquecimento e outros 6 na América do Norte. 11 projetos semelhantes estão sendo desenvolvidos ou construídos.
Novas leis destinadas a combater as alterações climáticas também estão a contribuir para a proliferação de tais sistemas. A Diretiva Europeia de Eficiência Energética (EED) atualizada estipula que os centros de dados de 1 MW ou mais devem implementar as melhores práticas de eficiência energética, incluindo a ligação a sistemas de aquecimento, ou demonstrar que isso não é prático. Além disso, a lei alemã de eficiência energética Energieeffizienzgesetz (EnEfG) é ainda mais rigorosa, uma vez que na verdade obriga os centros de dados a libertarem calor. Em 2026, os data centers recém-construídos terão que recuperar 10% do excesso de calor e em 2028 – já 20%. Legislação diferente se aplica em outros países.
Usando sistemas de refrigeração líquida direta
Em geral, são utilizados vários esquemas, desde os já mencionados até os não padronizados. Por exemplo, a Bytesnet utiliza sistemas submersíveis líquido-líquido dos quais o excesso de calor é retirado, e o próprio operador finlandês de sistemas de aquecimento, Fortum, identificou a localização dos centros de dados da Microsoft dos quais recebe calor. Um dos esquemas mais incomuns é usado no Japão, onde a neve é usada para resfriamento e a água do degelo é então usada para cultivar enguias para venda. A economia de tais sistemas é bastante complexa. Numerosos factores devem ser tidos em conta, desde as necessidades das redes de aquecimento locais até ao custo da energia e do calor. No entanto, construir data centers com mecanismos integrados para remover o excesso de calor costuma ser mais barato do que remodelar os antigos.