Com els centres de dades es tornen ecològics
Els centres de dades consumeixen quantitats massives d'energia, contribuint a 2% d'emissions globals de carboni. Amb l'augment de la demanda a causa de la IA i la computació al núvol, el consum d'energia podria arribar als 1.000 TWh el 2026. A continuació s'explica com els centres de dades estan reduint el seu impacte:
- Eficiència energèticaMètriques com ara el PUE (Eficàcia en l'ús de l'energia) i el WUE (Eficàcia en l'ús de l'aigua) ajuden a fer un seguiment de l'eficiència. Els centres verds tenen com a objectiu un PUE proper a 1,0 i un consum mínim d'aigua.
- Energies renovablesEls sistemes d'emmagatzematge solar, eòlic i de bateries alimenten les operacions alhora que redueixen la dependència dels combustibles fòssils.
- Refrigeració avançadaLa refrigeració líquida i la refrigeració gratuïta redueixen el consum d'energia fins a 30%, mentre que la refrigeració amb aigua de mar elimina les necessitats d'aigua dolça.
- Recuperació de calor residualLa calor generada pels equips informàtics es reutilitza per a la calefacció urbana o els processos industrials.
- Gestió de residus electrònicsEl reciclatge, la restauració i els dissenys modulars minimitzen els residus electrònics.
Aquests canvis estan impulsats per regulacions més estrictes, compromisos corporatius i incentius financers com ara crèdits fiscals. En adoptar aquestes pràctiques, els centres de dades redueixen costos, conserven recursos i compleixen els objectius de sostenibilitat.
Mètriques de sostenibilitat i estadístiques d'impacte dels centres de dades 2024-2030
Dins dels centres de dades: gestió de l'eficiència energètica i la sostenibilitat
sbb-itb-59e1987
Mètriques i estàndards d'eficiència energètica
Les mètriques verdes com el PUE i el WUE són essencials per mesurar l'eficiència amb què els centres de dades utilitzen els recursos, oferint una guia clara per millorar les operacions.
Comprensió de PUE i WUE
PUE (Eficàcia en l'ús d'energia) avalua l'eficiència energètica comparant l'energia total de les instal·lacions amb l'energia utilitzada pels equips informàtics. Una puntuació PUE perfecta de 1.0 significa que tota l'energia es dedica a la informàtica, sense cap despesa general per a la refrigeració, la il·luminació o la distribució d'energia. Tot i que la majoria de centres de dades funcionen amb PUE entre 1.5 i 1.6, líders de la indústria com Microsoft van informar d'una impressionant mitjana global de 1.17 en l'exercici fiscal 2025.
WUE (Eficàcia de l'ús de l'aigua) mesura el consum d'aigua per quilowatt-hora d'energia informàtica. L'Eficàcia de l'Ús de l'Aigua ideal és 0, només assolible en instal·lacions que utilitzen exclusivament sistemes de refrigeració per aire. De mitjana, l'energia emesa globalment és de 1,9 litres per kWh, però les diferències regionals són marcades. Les dades de l'exercici fiscal 2025 de Microsoft destaquen aquesta variació: les instal·lacions d'EMEA van aconseguir un WUE de només 0,03 l/kWh, mentre que les Amèriques van fer una mitjana 0,34 L/kWh.
Aquestes mètriques destaquen importants inconvenients. Per exemple, el refredament evaporatiu pot reduir el PUE però augmentar el consum d'aigua, mentre que el refredament per aire sec conserva aigua però requereix més energia.
Referents globals i objectius per al 2030
El rendiment varia molt segons la regió. Per exemple, l'Orient Mitjà, Àfrica i Amèrica Llatina tenen una mitjana d'un PUE de 1.7, mentre que les instal·lacions de Google als EUA han aconseguit un impressionant 1.08. Malgrat aquests avenços, el PUE mitjà global s'ha mantingut pràcticament sense canvis des del 2018. Aquest estancament reflecteix els reptes d'eficiència de les instal·lacions empresarials més antigues, que compensen els guanys aconseguits pels nous centres de dades a hiperescala.
""Els nivells mitjans de PUE es mantenen majoritàriament estables per cinquè any consecutiu, però això emmascara els avenços en instal·lacions més noves i grans." – Enquesta global de centres de dades de l'Uptime Institute 2024
De cara al 2030, els principals proveïdors es comprometen a igualar 100% del seu consum d'energia amb fonts d'energia zero emissions de carboni o renovables. Aquest canvi és vital, ja que s'estima que el consum indirecte d'aigua (utilitzat per les centrals elèctriques per generar electricitat) és 12 vegades més alt que l'aigua utilitzada directament per a la refrigeració. Per contextualitzar-ho, les centrals de carbó consumeixen aproximadament 19.185 galons per MWh, mentre que l'energia solar i eòlica gairebé no requereixen aigua.
Aquests punts de referència subratllen la necessitat de repensar les estratègies de disseny, un tema que s'explorarà a la secció següent.
Com les mètriques influeixen en les decisions de disseny
Mètriques com el PUE i el WUE influeixen directament en com es dissenyen i operen els centres de dades. Els operadors han d'equilibrar acuradament aquestes mètriques, ja que centrar-se en una sense tenir en compte l'altra pot tenir conseqüències no desitjades. Per exemple, adoptar Estàndards admissibles de l'ASHRAE A1 – que impliquen fer funcionar les instal·lacions a temperatures lleugerament més altes – poden reduir les demandes d'energia de refrigeració alhora que mantenen la fiabilitat del maquinari.
Les tecnologies emergents també estan remodelant les estratègies d'eficiència. Sistemes de refrigeració de circuit tancat i d'immersió pot reduir el consum d'aigua dolça fins a 70%, tot i que poden requerir més energia per als refrigeradors refrigerats per aire. De la mateixa manera, l'ús Configuracions de corrent continu (CC) i evitar els sistemes d'alimentació ininterrompuda (SAI) pot augmentar l'eficiència general de 17.5% a 53.2% reduint les pèrdues d'energia. Tanmateix, menys de 50% dels operadors actualment fan un seguiment de les mètriques avançades necessàries per complir amb les properes normatives de sostenibilitat, cosa que deixa un marge de millora important.
Aquestes mètriques no són només xifres, sinó que impulsen innovacions que donaran forma al futur de les operacions sostenibles dels centres de dades, tal com es detalla més endavant en aquest article.
Integració d'Energies Renovables
Les energies renovables tenen un paper clau en la reducció de les emissions de carboni dels centres de dades. A partir del 2024, el subministrament d'energia eòlica i solar aproximadament 24% de l'electricitat utilitzada pels centres de dades dels EUA. Es preveu que el consum global d'electricitat dels centres de dades arribi a 945 TWh El 2030, la integració de les energies renovables s'haurà convertit en més que una simple iniciativa mediambiental, sinó que també és una estratègia empresarial intel·ligent.
Solucions d'energia renovable in situ
La instal·lació de panells solars i aerogeneradors directament a les ubicacions dels centres de dades ofereix múltiples beneficis. Aquests sistemes redueixen les pèrdues d'energia de la transmissió, estabilitzen els costos i disminueixen la dependència de les xarxes elèctriques que encara podrien dependre dels combustibles fòssils.
Els panells solars funcionen millor durant el dia, mentre que els aerogeneradors sovint generen energia al vespre o durant els mesos d'hivern. Junts, garanteixen un subministrament constant d'energia sense carboni. Per exemple, el centre de dades de Cisco a Allen, Texas, utilitza un parc eòlic de 10 MW i panells solars a la teulada, complementats per un sistema SAI rotatiu que evita els inconvenients mediambientals de les bateries de plom-àcid tradicionals. De la mateixa manera, Google opera un camp solar a gran escala al seu centre de dades de St. Ghislain, Bèlgica, que alimenta directament les seves operacions.
Un concepte en creixement és la creació de ""campus d'energia"" – instal·lacions on coexisteixen la generació d'energia renovable i la infraestructura de centres de dades. Aquestes configuracions permeten als centres operar independentment de les xarxes de serveis públics tradicionals, sovint intensives en carboni. Alguns operadors reserven energies renovables in situ per a usos no informàtics, com ara l'alimentació de llums i espais d'oficina, mentre que obtenen energia informàtica a través d'altres mètodes verds. Cisco informa que 72% de l'electricitat del seu centre de dades global i 100% de l'electricitat del seu centre de dades dels EUA prové de fonts renovables, amb 1,8 MW de plaques solars instal·lades a les seves instal·lacions.
Consell professional: Avalueu el potencial eòlic i solar del vostre emplaçament juntament amb la infraestructura de transmissió local. Això ajuda a identificar la solució energètica in situ més rendible. La combinació d'energia solar i eòlica també pot reduir la mida (i el cost) de l'emmagatzematge de bateries necessari.
Les energies renovables in situ estableixen les bases per a sistemes d'emmagatzematge d'energia per abordar la variabilitat de les energies renovables.
Sistemes d'emmagatzematge d'energia en bateries (BESS)
Com que la producció d'energia solar i eòlica pot ser inconsistent, els sistemes d'emmagatzematge d'energia en bateries (BESS) són essencials. Aquests sistemes emmagatzemen l'energia sobrant durant el pic de producció i l'alliberen quan la generació baixa o la demanda augmenta.
BESS posa a disposició energia renovable sota demanda, cosa que és fonamental per als centres de dades que necessiten energia ininterrompuda. A més de servir com a còpia de seguretat, BESS també afavoreix l'estabilitat de la xarxa regulant la freqüència i el voltatge, cosa que és cada cop més necessària a mesura que l'energia renovable esdevé una part més important de la xarxa.
Els operadors utilitzen BESS per a estratègies com ara ""afaitar el pic"" (reduint el consum d'energia en hores punta) i ""canvi de càrrega"" (utilitzant energia emmagatzemada durant les hores punta cares i recarregant durant les hores vall més econòmiques). Aquesta flexibilitat pot generar fins a $0,58 per càrrega kVA en els ingressos diaris.
A Virgínia, EVLO va implementar un 300 MWh BESS per satisfer les demandes energètiques dels sistemes d'IA i alhora donar suport als objectius d'energia renovable de l'estat. Mentrestant, el projecte Humidor BESS al comtat de Los Angeles, amb 400 MW i 1.200 MWh de capacitat, redueix la dependència de les plantes de gas i genera $2 milions anualment en ingressos fiscals locals.
En suavitzar les entrades d'energia renovable, BESS ajuda els centres de dades a apropar-se a operacions amb emissions de carboni gairebé nul·les.
Informació clau: Els sistemes d'alimentació ininterrompuda (SAI) no haurien de substituir els sistemes d'alimentació ininterrompuda (SAI). Mentre que els sistemes SAI proporcionen protecció instantània, els SAI triguen uns segons a activar-se. Feu servir tots dos: el SAI per a necessitats immediates i els SAI per a suport energètic a llarg termini. Assegureu-vos de pressupostar el manteniment i les actualitzacions després d'aproximadament... 10 anys per mantenir el rendiment durant el sistema Vida útil de 25 a 30 anys.
Estratègies de contractació d'energies renovables
Per als centres de dades que no poden generar prou energia in situ, les estratègies de contractació ofereixen solucions alternatives. Acords de compra d'energia (PPA) i Crèdits d'Energia Renovable (REC) són dues opcions comunes.
Els PPA permeten als operadors assegurar costos energètics predictibles a llarg termini, normalment per a 10–20 anys – mentre finança directament nous projectes d'energia renovable. Per exemple, Google va signar un PPA de 20 anys el 2010 per a 114 MW d'energia eòlica d'una granja d'Iowa per donar suport al seu centre de dades de Council Bluffs. El febrer del 2025, Amazon Web Services continuarà sent el comprador corporatiu d'energia renovable més gran del món, amb més de 100 projectes solars i eòlics alimentant les seves operacions.
Els REC, però, s'utilitzen principalment per a informes de sostenibilitat i no solen oferir estalvis de costos. Les empreses que depenen en gran mesura dels REC corren el risc de ser acusades de "greenwashing"."
""Les organitzacions s'arrisquen a càrrecs de greenwashing si els certificats d'energia renovable adquirits són el component principal o únic de les estratègies de sostenibilitat." – Uptime Institute
La indústria ara s'està desplaçant cap a Energia lliure de carboni (CFE) 24/7, cosa que significa fer coincidir cada hora de consum d'energia amb fonts locals i sense carboni, no només compensar els totals anuals. A principis del 2024, Google va aconseguir un PPA eòlic marí de 478 MW per alimentar els seus centres de dades holandesos, amb l'objectiu de 90% energia neta cada hora mitjançant subministrament i emmagatzematge adaptats al temps. Microsoft també ha provat PPA nets 24/7 a Suècia, utilitzant un seguiment horari per alinear la demanda d'energia amb el subministrament renovable.
Actualment, un PPA verd 24/7 que utilitza sistemes eòlics, solars i d'ions de liti costa més de $200 per MWh a la majoria de zones. Tanmateix, la incorporació de l'emmagatzematge d'energia de llarga durada (LDES) podria reduir els costos per sota $100 per MWh. Als EUA, el govern federal Crèdit fiscal per inversions (CFI) ofereix una 30% crèdit fiscal per a projectes d'energies renovables, fent que aquestes inversions siguin més atractives.
Pas següent: Diversifiqueu les vostres fonts d'energia renovable combinant l'energia eòlica i solar per a un subministrament més estable. Si esteu en una instal·lació compartida, assegureu-vos que el vostre contracte defineixi clarament les responsabilitats per a l'adquisició d'energia renovable i la propietat dels REC.
Tecnologies de refrigeració avançades
Els sistemes de refrigeració poden representar fins a 40% del consum total d'energia d'un centre de dades. Amb les càrregues de treball d'IA que impulsen les densitats de rack a nivells sense precedents, que s'espera que arribin 50 kW el 2027, els mètodes tradicionals de refrigeració per aire tenen dificultats per mantenir el ritme. La refrigeració per aire és efectiva fins a aproximadament 280 W per xip, però els nous processadors d'IA estan en camí de superar-los 700W per al 2025. Els mètodes de refrigeració avançats estan intervenint per abordar aquests reptes, millorant l'eficiència energètica i donant suport a les demandes canviants dels centres de dades amb molta IA.
Sistemes de refrigeració líquida
La refrigeració líquida s'està convertint en una alternativa potent a la refrigeració per aire, en gran part a causa de les superiors capacitats d'eliminació de calor de l'aigua, aproximadament 2,7 vegades més gran que l'aire. Aquesta eficiència es tradueix en un estalvi energètic significatiu, ja que la refrigeració líquida redueix el consum total d'energia del centre de dades en almenys 30% en comparació amb els sistemes basats en l'aire.
Hi ha tres mètodes principals de refrigeració líquida:
- Directe al xip (DTC)Utilitza plaques fredes de microcanals per refredar components específics.
- Refrigeració per immersióSubmergeix els servidors en un fluid dielèctric per a una màxima dissipació de la calor.
- Intercanviadors de calor de la porta posterior (RDHx): Col·loca serpentines plenes de líquid als bastidors de servidors per gestionar la calor.
""Sigui quina sigui la tecnologia de refrigeració líquida que s'esculli, sempre serà més eficient que l'aire, ja que la quantitat d'energia necessària per a la convecció forçada amb aire sempre serà diverses vegades més gran que la que es necessita per moure un líquid per a la mateixa quantitat de refrigeració." – Mohammad Azarifar, Universitat d'Auburn
El refredament per immersió, en particular, pot reduir el consum d'energia fins a 95% i reduir el consum d'aigua mitjançant 90%. La refrigeració líquida directa aconsegueix taxes de transferència de calor impressionants de 25 W/cm²-K en sistemes basats en aigua. Les instal·lacions que adopten aquestes tecnologies tenen com a objectiu una eficàcia en l'ús d'energia (PUE) tan baixa com 1.1, en comparació amb la mitjana mundial de 1.55 el 2022.
Exemples del món real ja mostren aquests avenços. A finals del 2024, les instal·lacions SIN01 de Start Campus a Portugal van començar a oferir 15 MW de capacitat informàtica utilitzant refrigeració basada en aigua de mar juntament amb tecnologies de refrigeració líquida, donant suport a racks que superen 100 kW amb un objectiu PUE de 1.1. De la mateixa manera, el centre La Courneuve de Digital Realty a París, llançat el 2023, incorpora refrigeració líquida directa per gestionar càrregues de treball d'IA d'alta densitat i alhora reduir les emissions.
Nota important: Els bastidors refrigerats per líquid no gestionen la humitat de manera inherent, per la qual cosa cal un sistema separat. A més, els sistemes DTC encara depenen de la refrigeració per aire per als components perifèrics, cosa que els converteix en una solució parcial en lloc de completa.
Free Cooling i refrigeració per aigua de mar
Els mètodes de refredament gratuït complementen la refrigeració líquida aprofitant els recursos naturals per reduir el consum d'energia. Aquests sistemes utilitzen aire o aigua ambiental per evitar els refredadors mecànics, reduint significativament el consum d'energia. De fet, el refredament gratuït pot ser 20 vegades més eficient energèticament que els mètodes tradicionals, reduint directament les emissions de carboni.
El refredament amb aigua de mar és particularment eficaç per a les instal·lacions costaneres. En utilitzar aigua de mar no potable, aquests sistemes aconsegueixen una eficàcia en l'ús de l'aigua (WUE) de 0, és a dir, que no consumeixen aigua dolça. Per exemple, les instal·lacions SIN01 de Portugal utilitzen aigua de mar de l'Atlàntic per donar suport a una infraestructura d'IA escalable. De la mateixa manera, Cloud House de Digital Realty a Londres extreu aigua de refrigeració del riu Tàmesi, retornant el mateix volum que extreu per mantenir un cicle sostenible. A Singapur, les instal·lacions SIN10 de Digital Realty estalvien 1,24 milions de litres d'aigua mensualment mitjançant l'electròlisi DCI per allargar els cicles de vida de l'aigua i eliminar els tractaments químics.
""La refrigeració per aire lliure pot ser una solució amb risc negatiu i energèticament eficient per a les empreses que busquen minimitzar la petjada de carboni dels seus centres de dades." – Kyle Chien, director sènior d'innovació de plataformes de Digital Realty
L'èxit de la refrigeració gratuïta depèn en gran mesura de les condicions locals. Un estudi detallat del microclima és essencial per determinar si els nivells de temperatura i humitat permeten un desplegament eficaç. En climes secs, la refrigeració evaporativa pot reduir el consum d'energia fins a 80%, oferint una altra opció eficient.
Solucions de refrigeració per a servidors d'alta densitat
La IA i la computació d'alt rendiment estan fent que les densitats de rack siguin més enllà 100 kW, superant amb escreix els límits de la refrigeració per aire, que arriba als 20–35 kW. La refrigeració per immersió bifàsica és una solució per a aquestes demandes extremes. Utilitza la calor latent de l'ebullició i la recondensació del fluid dielèctric per gestionar les densitats de potència del tanc durant 500 kW.
Tanmateix, els sistemes bifàsics s'enfronten a reptes normatius, especialment pel que fa a l'ús de substàncies polifluoroalquil·liques (PFAS) en fluids refrigerants fluorats. El refredament per immersió monofàsic ofereix una alternativa més senzilla, tot i que no té el control de flux avançat dels sistemes bifàsics i està limitat per les propietats dels líquids dielèctrics.
Les avaluacions del cicle de vida mostren que la refrigeració líquida pot reduir significativament la demanda d'energia, les emissions de gasos d'efecte hivernacle i el consum d'aigua en comparació amb la refrigeració per aire. Per als centres de dades que gestionen càrregues de treball d'IA, aquests avantatges fan que la refrigeració líquida sigui una necessitat.
La taula següent compara les principals tecnologies de refrigeració:
| Tecnologia | Límit de densitat del bastidor | Reducció d'energia | Avantatge principal |
|---|---|---|---|
| Refrigeració per aire | 20-35 kW | Línia de referència | Simple, àmpliament disponible |
| Directe al xip | 100 kW+ | 30%+ | Atenció als components més calents |
| Immersió | 100 kW+ | Fins a 95% | Elimina els ventiladors, disseny compacte |
| Immersió en dues fases | més de 500 kW | El més alt | Admet densitats ultra altes |
Consells de retroadaptació: La transició a la refrigeració líquida requereix ajustaments a la distribució de les plantes, a les configuracions dels bastidors i als sistemes de detecció de fuites. Un enfocament híbrid, que combina la refrigeració per aire amb els sistemes RDHx o DTC, pot minimitzar la necessitat de grans actualitzacions de les instal·lacions.
Pràctiques verdes en centres de dades
Els centres de dades estan adoptant principis de l'economia circular per reduir els residus i recuperar recursos. Aquests esforços estan convertint les instal·lacions en actius comunitaris, reduint la seva petjada ambiental alhora que troben noves maneres d'utilitzar allò que d'altra manera es podria descartar.
Recuperació de calor residual
Els centres de dades converteixen fins a 90% de la seva energia informàtica en calor, gran part de la qual es pot recuperar. Per exemple, a Alemanya, més de 13 TWh d'electricitat per any es converteix en calor, tot i que actualment la major part no s'utilitza.
La calor generada pels centres de dades normalment oscil·la entre 25–40 °C (77 °F a 104 °F), que es considera de baixa qualitat. Perquè aquesta calor sigui útil per a la calefacció residencial o els processos industrials, les instal·lacions utilitzen bombes de calor d'alta temperatura (HTHP) per augmentar la temperatura de l'aigua a 120 °C. Aquestes bombes són altament eficients i transfereixen calor que de 3 a 6 vegades més gran que l'electricitat que consumeixen.
Diversos projectes destaquen el potencial de la recuperació de calor residual:
- El 2022, Microsoft i Fortum van desenvolupar un sistema en centres de dades finlandesos per subministrar 40% de les necessitats de calefacció per a 250.000 residents.
- El centre de dades PA10 d'Equinix a París, llançat el 2023, proporciona calor excedent gratuïtament durant 15 anys a la zona de desenvolupament urbà de Plaine Saulnier, inclosa una piscina per als Jocs Olímpics de París.
- Les instal·lacions de Facebook a Odense, Dinamarca, donen fins a 100.000 MWh d'energia residual anualment al sistema de calefacció urbana de la ciutat, beneficiant la calefacció residencial i reduint les emissions equivalents a l'eliminació 13.000 cotxes de la carretera cada any.
La refrigeració líquida fa que la recuperació de calor sigui encara més efectiva. Aquests sistemes generen calor residual a temperatura més alta en comparació amb la refrigeració per aire tradicional. Una bomba de calor d'alta temperatura d'1 MW pot reduir les emissions anuals de CO2 en 33.100–33.200 tones mètriques, aconseguint un 85,4%–85,6% reducció en comparació amb les calderes de gas natural.
"En adoptar pràctiques d'economia circular, els centres de dades poden transformar-se d'entitats aïllades en actius comunitaris integrats." – Scott Jarnagin, CEO de Caddis Cloud Solutions
Les regulacions també estan impulsant el canvi. La Directiva d'eficiència energètica (EED) revisada de la UE ara exigeix centres de dades amb aportacions energètiques de 1 MW o més reutilitzar la calor residual tret que sigui tècnicament o econòmicament inviable. Aquest mandat està accelerant l'adopció a tot Europa, i estan sorgint polítiques similars a nivell mundial.
Mentre que la calor residual es reutilitza, els centres de dades també estan abordant un altre repte important: els residus electrònics.
Gestió de residus electrònics
Actualitzacions informàtiques freqüents, normalment cada 3–5 anys, produeixen una quantitat considerable de residus electrònics. Els components sovint contenen materials perillosos com plom, liti, mercuri i cadmi, cosa que fa que la seva correcta eliminació sigui essencial per a la seguretat ambiental.
Algunes empreses estan liderant el camí en la gestió responsable de residus electrònics:
- Amazon Web Services (AWS) s'ha desviat 14,6 milions de components de maquinari dels abocadors reciclant-los o venent-los a través del seu programa de "Fabricació inversa".
- Pure Storage ofereix un model d'"emmagatzematge com a servei", que permet als clients actualitzar components sense substituir sistemes sencers. Aquest enfocament redueix el consum d'energia fins a 5X i redueix els residus electrònics com a mínim 90%.
- El programa de devolució de dispositius de Carrier/Sensitech ha estat reclamat. 8,5 milions instruments de dades de temperatura per a la seva reutilització des del 2021.
- El programa de bescanvi de Vertiv garanteix que els sistemes d'alimentació ininterrompuda (SAI) antics s'eliminin o es reparin de manera segura.
Les associacions especialitzades en reciclatge recuperen materials valuosos d'equips obsolets alhora que minimitzen els danys causats per les substàncies tòxiques. A més, les millors estratègies de refrigeració allarguen la vida útil del maquinari informàtic, reduint la necessitat de substitucions freqüents.
Enfocaments d'economia circular
Més enllà de la recuperació de calor i el reciclatge, els centres de dades estan adoptant estratègies d'economia circular més àmplies per maximitzar l'ús dels recursos. Els dissenys modulars permeten actualitzacions a nivell de component en lloc de substitucions completes, reduint els residus i els costos.
Els centres de dades també estan trobant maneres innovadores de reutilitzar els recursos:
- Les aigües residuals tractades s'utilitzen per a sistemes de refrigeració.
- La calor residual s'utilitza per a la captura de carboni in situ o la purificació d'aigua.
Un exemple destacat és l'EcoDataCenter de Falun, Suècia, que integra la seva calor residual en un ecosistema industrial veí. La calor és utilitzada per una fàbrica propera per assecar pellets de fusta, creant un sistema energètic de circuit tancat.
Al Regne Unit, Deep Green va implementar una "caldera digital" en una piscina pública d'Exmouth el març del 2023. La calor d'un centre de dades a petita escala ara manté la piscina calenta, reduint significativament la seva dependència del gas.
""Ampliar la fase operativa dels equips informàtics, mitjançant estratègies de refrigeració òptimes i la reutilització dels components, redueix els residus electrònics i minimitza la petjada de carboni." – ABI Research
Canviar de la refrigeració per aire a tecnologies de refrigeració líquida com les plaques fredes pot reduir el consum d'aigua 30% a 50% i reduir el consum d'energia relacionat amb la refrigeració mitjançant 20% a 30%. Aquests sistemes no només milloren l'eficiència energètica, sinó que també produeixen calor residual de més qualitat, cosa que facilita la seva recuperació i reutilització.
Junts, aquests esforços demostren el potencial dels centres de dades per operar d'una manera eficient i responsable amb el medi ambient, en línia amb el principis de l'allotjament verd.
Iniciatives polítiques i industrials
Els governs i els líders de la indústria pressionen per centres de dades més ecològics mitjançant una combinació de regulacions i incentius financers.
Polítiques governamentals que impulsen el canvi
Als Estats Units, el desenvolupament de centres de dades s'ha elevat a la categoria de prioritat nacional, amb un fort enfocament en operacions més netes. El juliol de 2025, el president Donald J. Trump va signar Ordre Executiva 14318, destinat a accelerar l'obtenció de permisos federals per a la infraestructura de centres de dades. Això inclou prioritzar la transmissió d'alta tensió i l'energia de càrrega de base fiable.
"La meva administració durà a terme plans industrials audaços i a gran escala per impulsar els Estats Units cap a un lideratge encara més gran en processos i tecnologies de fabricació crítiques... inclosos els centres de dades d'intel·ligència artificial (IA) i la infraestructura que els impulsa." – Donald J. Trump, president dels Estats Units
L'Agència de Protecció Ambiental (EPA) va presentar la ""Impulsant el Gran Retorn Americà"" iniciativa per simplificar les revisions de la Llei d'aire net. Aquest enfocament simplifica el procés de revisió ambiental per a les fonts d'energia primàries i de reserva. Tal com va declarar l'administrador de l'EPA, Lee Zeldin:
""Simplificar les revisions de la Llei de l'aire net accelera el desenvolupament de la infraestructura d'IA.""
Singapur ha adoptat un enfocament de col·laboració amb els seus Full de ruta del Centre de Dades Verd, desenvolupat juntament amb les parts interessades de la indústria. Aquesta guia té com a objectiu afegir 300 MW de nova capacitat, alhora que exigeix que les instal·lacions aconsegueixin una Eficàcia en l'Ús de l'Energia (PUE) d'1,3 o superior durant la propera dècada. El juliol de 2023, Singapur va adjudicar provisionalment 80 MW de capacitat a empreses com AirTrunk-ByteDance, Equinix, GDS i Microsoft, basant-se en la seva adhesió als estàndards d'eficiència energètica de primer nivell i la certificació Green Mark DC Platinum. S'han reservat 200 MW addicionals per a operadors que utilitzen fonts d'energia renovables.
Aquestes polítiques obren el camí per a incentius financers que redueixen significativament els costos de capital per a projectes verds.
Incentius financers per a les transicions verdes
Als EUA, els crèdits fiscals federals tenen un paper important en la reducció dels costos de les infraestructures verdes. Crèdit fiscal per a la inversió en electricitat neta de la Secció 48E ofereix un crèdit bàsic de 30% per a inversions en instal·lacions elèctriques de zero emissions i sistemes d'emmagatzematge d'energia. Amb bonificacions per contingut nacional o projectes en "comunitats energètiques" (zones afectades pel tancament de centrals de carbó o zones industrials industrialitzades), aquest crèdit pot pujar fins a 70%.
| Crèdit fiscal | Secció IRC | Benefici bàsic | Màxim benefici | Tecnologies elegibles |
|---|---|---|---|---|
| Electricitat Neta ITC | 48E | 30% | 70% | Instal·lacions elèctriques de zero emissions |
| Edificis d'eficiència energètica | 179D | Fins a $5+ per peu quadrat | Varia | Climatització, il·luminació, envoltant de l'edifici |
| Crèdit nuclear de zero emissions | 45U | 1,5 cèntims/kWh | N/A | instal·lacions nuclears existents |
| Segrest d'òxid de carboni | 45Q | $12–$85/tona | Varia | Gas natural amb captura de carboni (CCS) |
Aquests incentius estan impulsant grans inversions. Per exemple, Microsoft va signar un acord amb Constellation Energy el setembre de 2024 per reobrir el reactor nuclear de la Unitat 2 de Three Mile Island el 2028, aprofitant les exempcions fiscals per a l'energia nuclear de la Llei de Reducció de la Inflació de 2022. De la mateixa manera, Amazon va aconseguir un contracte amb Talen Energy el juny de 2025 per 1.920 MW d'energia nuclear lliure de carboni fins al 2042, amb plans per explorar reactors modulars petits (SMR).
Singapur també ofereix subvencions directes, com ara Subvenció d'Eficiència Energètica (EEG), que proporciona fins a 70% de cofinançament per a petites i mitjanes empreses que adoptin equips informàtics eficients energèticament, amb un límit de $30.000 per empresa. A més, el Fons d'Eficiència Hídrica dóna suport a instal·lacions que instal·len plantes de reciclatge i optimitzen torres de refrigeració, especialment per a centres de dades que consumeixen almenys 60.000 metres cúbics d'aigua anualment.
A mesura que aquests incentius financers evolucionen, les noves tendències energètiques estan remodelant la manera com els centres de dades obtenen energia.
Tendències i recomanacions futures
L'energia nuclear està tornant, amb empreses que s'asseguren energia de càrrega base sense carboni les 24 hores del dia, els 7 dies de la setmana. El juny de 2024, Google es va associar amb Fervo Energy i NV Energy per desenvolupar un projecte geotèrmic de 500 MW a Utah, escalable fins a 2 GW. De la mateixa manera, Meta es va associar amb Sage Geosystems l'agost de 2024 per subministrar 150 MW d'energia geotèrmica el 2027.
La generació d'energia in situ també està guanyant força, ja que els promotors busquen evitar retards en la connexió a la xarxa. Alguns estan explorant turbines de gas natural equipades amb futures capacitats de captura de carboni, que qualifiquen per al crèdit fiscal de la Secció 45Q d'$12 a $85 per tona de carboni capturat.
La col·laboració dins de la indústria és crucial per al progrés. La Green Software Foundation emfatitza la importància d'una programació eficient per reduir les emissions de carboni. El president Sanjay Podder va assenyalar:
""La bona programació de programari és una cosa que hem perdut de vista com a programadors mandrosos en aquesta nova era d'abundància.""
Singapur Full de ruta del Centre de Dades Verd es tracta com un pla dinàmic, que evoluciona a través de la col·laboració amb operadors, usuaris finals, proveïdors i institucions acadèmiques.
També s'anima els operadors de centres de dades a dur a terme estudis de segregació de costos per reclassificar els actius dels edificis en categories de vida més curta, accelerant així les deduccions de depreciació. A més, haurien de tenir en compte els terminis, com ara la finalització accelerada de les deduccions de la Secció 179D el juny de 2026 en virtut de la Llei One Big Beautiful Bill, per maximitzar els beneficis fiscals. La planificació primerenca en la selecció del lloc pot compensar entre 30% i 70% de costos de capital per a infraestructura verda.
Aquestes tecnologies emergents, juntament amb polítiques i incentius de suport, estan impulsant la transició cap a centres de dades més ecològics i eficients.
Conclusió
Aportacions clau
El canvi cap a centres de dades més ecològics no només es tracta de reduir les emissions, sinó també de reduir costos i mantenir la competitivitat. L'energia continua sent la despesa més gran dels centres de dades, i es preveu que el consum global superi els 1.000 TWh el 2026. En millorar l'eficiència, els operadors poden reduir significativament les seves factures. Tecnologies com els sistemes de refrigeració avançats, la integració d'energies renovables i la recuperació de calor residual estan marcant una gran diferència. Per exemple, un centre de dades a Pequín que utilitza bombes de calor transcrítiques de CO₂ va reduir les emissions de CO₂ en 12.880 tones anuals i va reduir els costos d'inversió en 10,21 TP3T. De la mateixa manera, el programa de consolidació global de Cisco entre el 2016 i el 2022 va reduir la capacitat energètica en 401 TP3T, estalviant 1 TP4T13 milions anuals.
Mètriques com ara PUE (Eficàcia en l'Ús d'Energia), WUE (Eficàcia en l'Ús d'Aigua) i CUE (Eficàcia en l'Ús de Carboni) són fonamentals per fer un seguiment d'aquestes millores. Amb densitats de rack de servidors que pugen fins a 10-30 kW per gestionar càrregues de treball d'IA, la refrigeració per aire tradicional s'està quedant obsoleta. La refrigeració líquida i la recuperació de calor residual ara són essencials per a operacions d'alta densitat. A més, els incentius i les polítiques governamentals estan accelerant l'adopció de pràctiques respectuoses amb el medi ambient a tota la indústria.
Per què els centres de dades verds són importants per a l'allotjament web
Per als proveïdors d'allotjament, els centres de dades verds són més que una opció ambiental: són un avantatge estratègic. Els clients busquen cada cop més opcions sostenibles, i certificacions com LEED i Energy Star esdevenen diferenciadors clau. La computació en núvol per si sola podria reduir la petjada de carboni de les TI globals fins a 38%. Els servidors moderns també ofereixen més eficiència, ja que admeten 312% més màquines virtuals per fulla que el 2016, alhora que redueixen el consum d'energia per màquina virtual en 27%.
La fiabilitat també millora. L'energia renovable combinada amb l'emmagatzematge de bateries garanteix una energia més estable, fins i tot durant interrupcions de la xarxa o fenòmens meteorològics extrems. El 2025, 1 de cada 10 interrupcions dels centres de dades va causar interrupcions greus, cosa que posa de manifest la necessitat d'una infraestructura resilient. Els centres de dades verds també s'estan convertint en col·laboradors energètics, alimentant l'excés d'energia renovable o reutilitzant la calor residual a les xarxes locals, cosa que reforça el seu paper en les xarxes energètiques intel·ligents.
Mirant cap endavant
El futur de l'allotjament web afavorirà cada cop més les infraestructures sostenibles. El 2028, els centres de dades dels EUA podrien consumir fins a 12% d'electricitat del país, en comparació amb els 4,4% del 2023. Satisfer aquesta demanda de manera responsable requereix una acció immediata. Els proveïdors d'allotjament web haurien de buscar certificacions verdes, triar ubicacions amb accés a energies renovables i adoptar la virtualització de servidors per minimitzar les necessitats de maquinari. Les empreses que busquen solucions d'allotjament web haurien d'avaluar els esforços de sostenibilitat dels proveïdors i explorar models híbrids que equilibrin les necessitats locals amb els serveis de núvol verd. Les pràctiques circulars, com ara la restauració d'equips i la gestió responsable dels residus electrònics, aviat es convertiran en estàndard a mesura que les regulacions s'endureixin.
A Servidor (https://servidor.com), ens dediquem a promoure aquestes solucions sostenibles, garantint un allotjament d'alt rendiment que estigui preparat per als reptes futurs.
Preguntes freqüents
Quines mesures prenen els centres de dades per millorar l'eficiència energètica i aconseguir puntuacions PUE baixes?
Els centres de dades mantenen els seus Efectivitat de l'ús d'energia (PUE) aconsegueix puntuacions baixes adoptant tecnologies i pràctiques d'estalvi energètic. Confien en servidors i maquinari d'avantguarda que estan dissenyats per oferir el màxim rendiment amb menys energia. Per afrontar el repte de la refrigeració, utilitzen mètodes com la refrigeració líquida, la refrigeració gratuïta o la contenció de passadís calent/fred, que ajuden a reduir l'energia necessària per gestionar les temperatures.
Més enllà de la refrigeració, molts centres de dades recorren a fonts d'energia renovables, sistemes de distribució d'energia eficients i eines de monitorització en temps real per ajustar l'ús de l'energia. En combinar tècniques de refrigeració avançades, opcions d'energia més netes i operacions optimitzades, els centres de dades no només milloren el seu PUE, sinó que també redueixen la seva petjada ambiental general.
Com fa que l'energia renovable faci que els centres de dades siguin més sostenibles?
L'energia renovable juga un paper crucial per ajudar els centres de dades a ser més sostenibles reduint les seves emissions de carboni i la dependència de fonts d'energia no renovables. Incorporant solucions energètiques com energia solar, energia eòlica i piles de combustible d'hidrogen permet als centres de dades reduir significativament les emissions de gasos d'efecte hivernacle alhora que contribueixen a l'acció climàtica global.
Més enllà dels avantatges mediambientals, les energies renovables també poden conduir a costos operatius més baixos i una major eficiència energètica, un factor cada cop més important a mesura que la demanda d'energia augmenta amb el creixement de la IA i altres tecnologies que requereixen molts recursos. Combinar les energies renovables amb avenços com sistemes de recuperació de calor residual i eines intel·ligents de gestió energètica permet als centres de dades reduir la seva petjada ambiental sense comprometre el rendiment ni la fiabilitat.
Aquesta transició és un pas crític cap a la construcció d'una infraestructura digital climàticament neutra i el suport a un futur més sostenible per a tothom.
Per què és crucial la refrigeració líquida per als centres de dades moderns?
La refrigeració líquida està guanyant força en els centres de dades moderns com una manera més intel·ligent de gestionar la calor produïda pel maquinari d'alt rendiment actual. Això inclou sistemes que executen intel·ligència artificial (IA) i altres aplicacions exigents. A diferència de la refrigeració per aire tradicional, la refrigeració líquida és molt millor a l'hora de transferir calor, cosa que ajuda a reduir el consum d'energia i manté els costos operatius sota control.
A mesura que els centres de dades depenen cada cop més de maquinari d'alta densitat i tecnologies avançades, la refrigeració líquida no només augmenta el rendiment, sinó que també redueix la pressió sobre els recursos. Admet temperatures de funcionament més altes alhora que utilitza menys aigua i electricitat, oferint un enfocament més respectuós amb els recursos per mantenir la fiabilitat i l'eficiència dels sistemes crítics.