La conectividad digital moldea nuestra vida diaria, y la demanda de vastos centros de datos para procesar información ha alcanzado niveles sin precedentes.
Sin embargo, las operaciones de los centros de datos tienen un coste ambiental, en particular en lo que respecta a los materiales, la energía y el uso del agua.
Integrar soluciones circulares del agua y principios de gestión puede ayudar a garantizar que los centros de datos puedan respaldar los avances tecnológicos futuros.
En una era en la que la conectividad digital moldea cada aspecto de nuestra vida diaria, la demanda de centros de datos ha alcanzado niveles sin precedentes. Estas extensas instalaciones almacenan y procesan enormes cantidades de información que alimentan nuestro mundo moderno, lo que las hace indispensables para la infraestructura digital actual.
Ya sea navegando por plataformas de redes sociales, utilizando servicios de streaming o ejecutando complejos modelos de inteligencia artificial (IA), los centros de datos son las potencias ocultas que hacen posibles las experiencias digitales fluidas en las que confiamos cada día.
Sin embargo, las operaciones de los centros de datos conllevan un coste ambiental significativo, en particular en lo que respecta a los materiales, la energía y, sobre todo, el uso del agua. Incluso un centro de datos de pequeña escala puede tener una huella hídrica considerable.
Por ejemplo, un centro de datos de 1 megavatio (MW) puede utilizar hasta 25,5 millones de litros de agua al año solo para refrigeración, lo que equivale al consumo diario de agua de aproximadamente 300 000 personas. Este consumo de agua agrava el estrés hídrico, especialmente en regiones vulnerables que ya sufren escasez.
La IA consume una gran cantidad de energía para entrenar modelos de datos complejos. Cuando la energía se utiliza a esos niveles, se necesita agua para refrigerar las máquinas que realizan el procesamiento de IA. El rápido crecimiento de la inteligencia artificial y la expansión de los centros de datos asociados solo intensificarán este desafío. Se estima que GPT-3, un modelo de IA, consume 500 ml de agua por cada 10-50 respuestas. Al multiplicarlo por miles de millones de sus usuarios, la huella hídrica total de la IA resulta enorme.
Aunque los operadores de centros de datos han empezado a comprender y medir su consumo de agua, este sigue siendo un aspecto a menudo pasado por alto de las operaciones básicas de los centros de datos, en comparación con el carbono. Esto subraya una oportunidad importante para ampliar estrategias circulares de gestión del agua, como la reposición y la optimización del agua, en los centros de datos.
¿Por qué los centros de datos consumen tanta agua?
Los centros de datos consumen agua para la refrigeración en sistemas como enfriadores, torres de refrigeración, y sistemas de refrigeración líquida, e indirectamente a través de la generación de electricidad, que a menudo implica procesos intensivos en agua, como la generación de vapor. Anualmente, un centro de datos de tamaño medio (15 MW) consume tanta agua como el consumo anual de cualquiera de estos: tres hospitales de tamaño medio o más de dos campos de golf de 18 hoyos.
Una razón clave del alto consumo de agua es la limitada reutilización del agua en la refrigeración. Durante el proceso de refrigeración, parte del agua dulce se evapora y el agua restante se convierte en agua residual. Esta agua residual suele estar contaminada con polvo, productos químicos y minerales, lo que dificulta la eficiencia del proceso de refrigeración si se vuelve a hacer circular. En consecuencia, los centros de datos a menudo no pueden reutilizar el agua residual a su máxima capacidad.
La creciente demanda de digitalización y de servicios habilitados por IA ha incrementado nuestra dependencia de los centros de datos, lo que impulsa niveles elevados de potencia computacional y de consumo energético. Los modelos avanzados de IA, como GPT-3 y GPT-4, requieren inmensos recursos computacionales que, a su vez, aumentan el consumo de agua.
Para 2027, se prevé que la demanda global de IA represente entre 1,1 y 1,7 billones de galones (entre 4,2 y 6,6 mil millones de metros cúbicos) de extracción de agua, más de 4 a 6 veces la extracción total anual de agua de Dinamarca.
El desafío del agua para los operadores de centros de datos
La refrigeración determina el consumo de agua en los centros de datos, pero la conservación del agua sigue considerándose a menudo una prioridad baja. Menos de un tercio de los operadores de centros de datos controla activamente las métricas de uso del agua, y esta falta de transparencia y medición socava significativamente los esfuerzos por comprender el impacto ambiental total de las operaciones de los centros de datos, especialmente en regiones con estrés hídrico.
De forma similar a como la eficacia en el uso de energía (PUE) se ha convertido en la métrica estándar para medir la eficiencia energética en los centros de datos, se introdujo la eficacia en el uso del agua (WUE) para medir la eficiencia del consumo de agua.
Sin embargo, la WUE solo tiene en cuenta el uso de agua in situ, ignorando el sustancial consumo indirecto de agua asociado a la generación de electricidad, que a menudo depende de procesos intensivos en agua, como la producción de vapor en centrales termoeléctricas.
Al considerar únicamente el uso in situ, un operador no logra captar su verdadera huella hídrica. Esto pone de manifiesto la necesidad urgente de métricas más completas, como la WUE, que incluyan tanto el uso directo como el indirecto del agua.
A medida que los modelos de IA siguen impulsando la demanda de potencia computacional, dar prioridad al seguimiento y la gestión del agua es esencial para garantizar la sostenibilidad de las operaciones de los centros de datos. Los centros de datos avanzan en la adaptación a tecnologías de refrigeración avanzadas, entre ellas la refrigeración líquida. Este método utiliza un refrigerante líquido para disipar el calor de los componentes de forma eficiente, lo que ofrece una gestión térmica más eficiente en comparación con los métodos tradicionales de refrigeración por aire.
El uso del agua en los centros de datos no es solo un desafío técnico, sino también un problema ambiental y social urgente. El bienestar socioeconómico de una región se ve amenazado cuando los centros de datos aumentan su dependencia de recursos hídricos escasos.
Por ejemplo, los agricultores se enfrentan a menores rendimientos de los cultivos, porque el agua para riego escasea y los precios del agua a menudo aumentan. Algunos casos desembocan en malestar social, como se ha visto en Países Bajos, Chile y Uruguay. A principios de 2023, los planes de un hiperescalador para construir un gran centro de datos en Uruguay provocaron protestas. Los residentes, que ya sufrían sequías graves, se opusieron al proyecto, temiendo que amenazara aún más su acceso limitado a agua potable segura y que agravara las pérdidas agrícolas.
Aunque el crecimiento de los centros de datos no va a disminuir, los últimos avances tecnológicos ofrecen una perspectiva esperanzadora para el futuro.
Las soluciones circulares del agua, clave para centros de datos sostenibles
El diseño de los centros de datos está estrechamente vinculado a la evolución de la IA, la tecnología de procesadores y las innovaciones en gestión del agua. Los operadores de centros de datos reconocen el consumo de agua como un desafío crítico y ahora se fijan objetivos ambiciosos de balance hídrico positivo, lo que les lleva a incorporar la gestión del agua como una consideración clave en sus operaciones habituales.
Este enfoque proactivo garantiza que la sostenibilidad del agua se convierta en una parte integral de sus prácticas empresariales, lo que ayuda a mitigar los impactos ambientales y a respaldar la eficiencia operativa a largo plazo.
Para mitigar aún más los impactos ambientales y sociales más amplios de los centros de datos, los operadores pueden empezar a adoptar soluciones circulares innovadoras del agua. Estas soluciones implican reutilizar y reciclar el agua para crear un sistema de gestión hídrica sostenible y eficiente.
Prácticas como los sistemas de refrigeración de circuito cerrado, que implican el reciclaje de aguas residuales o la captación de agua de lluvia, ya han demostrado reducciones significativas en el uso de agua dulce, con un potencial de ahorros del 50-70% allí donde se implementan estos sistemas.
La integración de soluciones circulares del agua y de principios de gestión representa un paso decisivo para garantizar que los centros de datos sigan siendo capaces de respaldar la próxima oleada de avances tecnológicos en un mundo sediento.
Durante los últimos tres años, Accenture, el Foro Económico Mundial y UpLink se han asociado para acelerar las innovaciones en la economía circular, junto con socios como Ecolab, Anglo American y AWS. Paralelamente, UpLink y el Foro Económico Mundial también se han asociado con HCL en la Iniciativa Aquapreneur, un proyecto de 5 años para impulsar la conservación del agua. Para obtener más información sobre The Circulars Accelerator y la Iniciativa Aquapreneur, visite UpLink.
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