Datacenters sustentables: Bienvenidos al futuro

A principios de 2022, siete compañías del sector tecnológico dieron a conocer su participación en el proyecto Eco Edge Prime Power (E2P2), que busca desplegar celdas de combustible bajas en carbono en centros de datos. El objetivo es sumamente ambicioso, dado que se espera que esto contribuya a reducir en hasta un 100% las emisiones de carbono producidas por estas operaciones. Las celdas de combustible se consideran como una solución de potencia más limpia y silenciosa que puede mitigar la demanda de redes eléctricas urbanas.

E2P2 está siendo impulsado por un consorcio formado por Equinix, InfraPrime, RISE, Snam, SolidPower, TEC4FUELS y Vertiv. ITSitio.com entrevistó a voceros de dos de estas compañías para entender los alcances de esta iniciativa, su impacto en el mercado, las oportunidades de negocio asociadas, como así también su posible ventana de aplicación.

“Al utilizar tecnologías limpias como las celdas de combustible de óxido sólido (SOFC), los centros de datos pueden satisfacer su creciente demanda de energía. Se espera que estas tecnologías puedan beneficiar a los centros de datos al utilizar energía generada libre de CO2 reduciendo significativamente el impacto ambiental”, dice Gustavo Pérez, Sales Director para Latinoamérica de Vertiv, para quien todavía es necesario evangelizar sobre el uso de estas tecnologías. “La industria de data centers tiene claro los retos de demanda energética que están aumentando a un ritmo acelerado gracias a la digitalización, esta gran demanda ha hecho conciencia del impacto en la huella de carbono y esfuerzos como este han propiciado todo tipo de esfuerzos para encontrar una fórmula que ayude a la industria a combatir el cambio climático”.

¿Qué se busca con E2P2?

El objetivo del consorcio es analizar la integración de celdas de combustible de óxido sólido con la tecnología de unidades de suministro ininterrumpido de energía (UPS) y baterías de iones de litio para ofrecer un suministro eléctrico primario limpio para las implementaciones de centros de datos. Se espera que esto contribuya a reducir en hasta un 100% las emisiones de carbono producidas por las operaciones. La iniciativa está siendo parcialmente financiada con una subvención otorgada por la Asociación Europea para un Hidrógeno Limpio, del programa Horizonte 2020 de la Comisión Europea. El consorcio participará con las organizaciones que trabajan en el desarrollo de las mejores prácticas europeas y los estándares para facilitar el diseño de conceptos de alto nivel y las definiciones de la interfaz.

En última instancia, el E2P2 busca alcanzar múltiples objetivos ambientales, como mostrar una prueba de concepto del mundo real de un suministro eléctrico bajo en carbono 24×7, que no dependa de generadores de diésel y apoye la creciente economía de hidrógeno y energías renovables en toda Europa. Está previsto que las unidades resultantes reemplacen los generadores y el suministro eléctrico tradicional con redundancias adicionales incorporadas para mantener los estándares de funcionamiento.

Consultado por ITSitio, desde Londres, David Hall, Fellow Technology and Architecture en Equinix, explica: “Uno de los mayores desafíos para los operadores de centros de datos es eliminar el carbono en su cadena de suministro. Para los centros de datos, la electricidad que consumen nuestros sitios es una parte importante de nuestro impacto de carbono. Si bien hay una variedad de mecanismos que podemos usar para apuntar a ese impacto, uno de los más efectivos es alimentar nuestros centros de datos con energía renovable. Sin embargo, en muchos lugares simplemente no hay suficiente energía renovable disponible, con frecuencia debido a la naturaleza intermitente de la mayoría de la generación renovable. Equinix cree que el hidrógeno desempeñará un papel importante en la descarbonización de la red de gas natural, ya que el hidrógeno se puede producir y alimentar a los activos de la red de gas existente”.

Hall asegura que, en mercados como el Reino Unido, esto ya está sucediendo. “Nuestra inversión en tecnología de celdas de combustible permite a Equinix capitalizar esta tendencia; proporcionar flexibilidad adicional para ubicar futuros centros de datos, mantener o incluso mejorar la disponibilidad y garantizar que Equinix pueda continuar escalando nuestra plataforma; mientras cumplimos con nuestros objetivos de sostenibilidad. Avanzar hacia el uso de celdas de combustible más limpias y reducir el uso de diésel también tiene un impacto positivo en el progreso de Equinix hacia su compromiso de lograr la neutralidad climática a nivel mundial para 2030”.

Cómo funciona

En un centro de datos tradicional, apunta Hall, la entrada eléctrica principal proviene de la red y pasa a través de las UPSs (sistemas de energía ininterrupida) antes de llegar a los racks. “Para hacer frente a una interrupción de la red, desplegamos generadores diesel de reserva. Dado que estos generadores tardan un poco en arrancar, equipamos nuestro UPS con un poco de almacenamiento de batería, lo que nos permite respaldar la TI mientras los generadores se calientan”, describe Hall. Pero toda esta gran infraestructura es costosa e intensiva en carbono para lidiar con lo que podría ser un “parpadeo” de dos segundos en la red eléctrica.

“En el proyecto E2P2 eliminamos el suministro de Alta Tensión (AT), los transformadores y los generadores. Tenemos una UPS que tiene baterías conectadas (pero más de lo que tendríamos en una construcción tradicional), pero también está conectado a celdas de combustible, que describimos como baterías de servicio continuo porque son esencialmente una batería que es capaz de descargarse por tiempo ilimitado”, aclara Hall. “Podemos suministrar hidrógeno a las pilas de combustible de la (antigua) red de gas —mientras tanto, se puede usar gas natural, el cual la UE considera un combustible puente—. Para reemplazar nuestros generadores diésel y los tanques de almacenamiento de diésel asociados, simplemente podemos almacenar hidrógeno, biogás o incluso GNL en el sitio, lo que nos permite hacer frente a una falla en el suministro”.

En realidad, la red de gas es mucho más robusta que la red eléctrica, sostiene el especialista de Equinix. “Si fallan varias centrales eléctricas, la capacidad de equilibrio de la red eléctrica puede verse abrumada rápidamente. Por el contrario, los enormes volúmenes de tuberías de gas y almacenamiento por gravedad, que en el futuro pueden reutilizarse para almacenar y distribuir hidrógeno verde, significan que la red de gas es extremadamente estable y puede hacer frente fácilmente a una reducción en el suministro (de gas a la red)”.

Pérez explica que las celdas de combustible de óxido solido se alimentan de gas natural, gas licuado o hidrógeno verde “lo que marca un hito importante en el camino de la industria de los data centers para reducir su huella de carbono. Una celda de combustible permite generar energía eléctrica a través de una reacción electroquímica sin ninguna combustión”. Con todo, agrega, entre más grande es el centro de datos mayor resulta el reto de su sustentabilidad. Los centros de datos hiperescala serán, entonces, los más beneficiados por el surgimiento de estas tecnologías, “aunque se espera que cualquier data center pueda verse beneficiado al utilizar estas tecnologías limpias que permitan un suministro eléctrico primario descentralizado, eficiente y confiable”, agrega. “Todos estamos preocupados por nuestro impacto en el medio ambiente y conforme vaya desarrollándose más tecnologías que generen electricidad libre de CO2 será más común verlas no sólo en la industria del data center y desde luego tiene el potencial de transformarse en un estándar”.

En cuanto a ventanas temporales para a aplicación de estas tecnologías, Pérez comenta que en 2023 podría tenerse una prueba de concepto para un diseño modular de 100 KW, “con el objetivo final de desarrollar un producto viable desde el punto de vista comercial, que pueda soportar múltiples MW de carga crítica y facilitar un futuro más ecológico para los centros de datos de todo el mundo”.

Tres preguntas a Equinix

Equinix es un importante proveedor global de servicios de centros de datos, con infraestructura desplegada en 28 países, incluyendo México, Brasil y Colombia. Consultado sobre la escalabilidad de esta tecnología, David Hall, Fellow Technology and Architecture en Equinix; apuntó: “Lo mejor de las celdas de combustible es que se escalan linealmente, por lo que puede obtener una plataforma eléctrica muy eficiente en un sitio de borde de 200KW y luego escalarla hasta una ubicación en la nube de 200MW. Para el proyecto, vamos a compartir planes de 20MW-40MW, por lo que cualquiera podrá ir y construir eso, y realmente no hay ninguna razón por la que no podría ser de 200MW-400MW”.

“Estamos súper enfocados en los centros de datos —aclara Hall—. Una de las razones por las que Equinix deseaba involucrarse en este proyecto era que queríamos impulsar el desarrollo de algo que realmente satisficiera nuestras necesidades. Implementaremos una plataforma PoC (prueba de concepto) en nuestro complejo de centros de datos de Milán, el cual está cerca de dos de nuestros principales socios: Solidpower, que fabrica las pilas de combustible, y Vertiv, que construye la plataforma eléctrica. Solidpower está abriendo una nueva fábrica que aumentará significativamente sus volúmenes este año y Vertiv ya puede entregar en la escala de 1000 MW, así que esperamos poder escalar esto muy rápido”.

—¿Para qué tipo de centros de datos podrían estar disponibles en el futuro próximo? ¿Será accesible para los centros de datos más pequeños?
—Las plataformas de pilas de combustible tradicionales están muy integradas verticalmente. Eso ha sido genial para poner el producto en el mercado, pero realmente limita la flexibilidad para los usuarios más grandes o sofisticados. Nuestra ambición con este proyecto es desarrollar un estándar abierto para la interfaz entre la electrónica y la pila de pilas de combustible, y sistemas de combustible y aire asociados. Eso realmente va a reducir las barreras de entrada y las empresas pueden innovar pilas nuevas y más eficientes.

—¿Qué posibilidades tiene esta tecnología de convertirse en un estándar de mercado?
—Equinix tiene una gran tradición de participación en estándares abiertos a través de nuestra participación en asociación con Linux Foundation, particularmente el proyecto Open19 donde hemos estado trabajando en una nueva revisión del estándar. Estamos trabajando en estrecha colaboración con esos equipos para aprender de su experiencia y estamos emocionados de compartir esos detalles a medida que se desarrolla el proyecto. Sin duda, es parte de nuestros entregables a la Unión Europea, por lo que es una gran parte de lo que vamos a entregar.

—¿Hay una ventana temporal para que la solución esté disponible?
—Probablemente sean años, pero los centros de datos son activos de 15-20-25 años, por lo que debemos tomarnos nuestro tiempo y construir algo que sea flexible y que admita los niveles de disponibilidad por los que Equinix es famoso.

¿Oportunidades para el canal?

Consultado sobre el costado más comercial de la iniciativa, y en particular de cara a los partners del canal de Vertiv, Pérez habló de las oportunidades que podría haber para todos ellos: “Vertiv se apoya en su ecosistema de canales en toda América Latina para ofrecer una solución integral a nuestros clientes. En colaboración con ellos sumamos esfuerzos donde Vertiv ofrece su amplia experiencia en sistemas de energía de CA y soluciones modulares prefabricadas para centros de datos y nuestros canales aportan sus capacidades de Integración, Implementación y Logística comprobadas”.

—¿Qué deben los canales para subirse eventualmente a esta oportunidad?
—Aprovechar las ventajas que ofrecen las soluciones Vertiv incluida la unidad de suministro ininterrumpido de energía (UPS) Vertiv Liebert EXL S1 y las baterías de iones de litio Vertiv™ HPL. De igual forma seguir muy pendiente de la serie de iniciativas llevadas a cabo por Vertiv relacionadas con la sostenibilidad y el área ambiental, social y de gobernanza (ESG). Seguimos colaborando estrechamente para soportar el desarrollo de soluciones de energías renovables y sostenibles limpias para su uso en toda la industria de centros de datos.

Cabe aclarar que, en el marco de E2P2, Vertiv aprovechará su amplia experiencia en sistemas de energía de CA y soluciones modulares prefabricadas para centros de datos con el fin de diseñar y desarrollar un módulo de potencia integrado de celdas de combustible, incluida la unidad de suministro ininterrumpido de energía (UPS) Vertiv Liebert EXL S1 y las baterías de iones de litio Vertiv HPL. La compañía asegura que la línea de negocios de Energía de CA de Vertiv, con sede en Italia, y la línea de negocios de Soluciones Modulares Integradas, con sede en Croacia, estarán colaborando para diseñar un módulo de 100 KW “todo en uno” como una prueba de concepto para 2023, con el objetivo final de desarrollar un producto viable desde el punto de vista comercial, que pueda soportar múltiples MW de carga crítica y facilitar un futuro más ecológico para los centros de datos de todo el mundo. Al mismo tiempo, Vertiv está trabajando con los principales clientes globales para desarrollar nuevos generadores basados en hidrógeno que contribuirán a reemplazar los generadores de diésel.