El rápido crecimiento en la informática y las telecomunicaciones, gracias en gran parte a los centros de datos (datacenters), está creando efecto transformador sobre la economía mundial. Pero este crecimiento está acompañado por un lado netamente negativo, como es el alto consumo en energía, y un evidente aumento en el impacto ambiental. En vista de ello, ahora le corresponde a los operadores de centros de datos como Google y otros, tomar las acciones necesarias para garantizar que la construcción de las futuras infraestructuras informáticas del mañana se haga de una manera sostenible. Opciones de diseño simple y enfoques operacionales tienen un profundo efecto sobre la huella que deja la operación y actividad de un datacenter, y la gran mayoría de estos esfuerzos en sostenibilidad ayudan en forma significativa a reducir el costo total de la propiedad de los centros de datos.

El rol de un centro de datos

Los centros de datos son la columna vertebral de las comunicaciones, servicios en la nube (búsquedas, correo electrónico, almacenamiento, herramientas de colaboración), la computación científica, y otros servicios de cómputo afines. Un centro de datos puede ir desde un simple bastidor dentro de un armario grande con unas cuantas computadoras, hasta edificios habitado por miles de servidores. El principio para la creación de un centro de datos sostenible es reducir al mínimo su impacto sobre el medio ambiente. La mayoría de los datos de los esfuerzos de sostenibilidad del centro se dividen en dos categorías:

1)      Reducir la cantidad de recursos utilizados para entregar el servicio. Los puntos clave a optimizar son la energía, el agua, y la cantidad de equipos electrónicos.

2)      Elegir fuentes de energía sostenibles. Aquí se aplica el uso de fuentes de suministro de energía renovables, el uso de agua reciclada, y la reutilización o reciclaje de los equipos electrónicos.

El esfuerzo más importante en económica a la hora de diseñar un centro de datos sostenible es reducir el consumo de energía. El mayor impacto ambiental de un centro de datos no se debe al lugar en donde se ubica, sino más bien es creado por la planta de energía, quien produce la electricidad que alimenta a la red. La oportunidad es importante, se ahorra así millones de dólares cada año en costos de electricidad y reduce el impacto en el medio ambiente, gracias al uso de una infraestructura informática más eficiente.

Un pregunta clave seria ¿hacia dónde va la energía consumida por un centro de datos? En un típico centro de datos, aproximadamente la mitad de la energía se utiliza para alimentar los servidores y otros equipos. La otra mitad es consumida por las instalaciones del centro de datos, esto es, en el proceso de distribución de energía en todo el edificio, proporcionando energía de reserva, y el enfriamiento de la instalación (para eliminar el calor generado por los equipos). Un gran centro de datos puede consumir fácilmente varios megavatios de potencia. A modo de comparación, una tostadora de pan consume aproximadamente un kilovatio de potencia. Comparativamente, un gran centro de datos consume tanta energía (y genera tanto calor) como varios miles de tostadoras de pan en forma simultánea. Todo ese calor debe ser eliminado de los servidores y del edificio para evitar el sobrecalentamiento de los equipos.

Refrigeración eficiente

En un típico centro de datos, la mayoría de la energía consumida por la instalación (un 70%) se utiliza para proporcionar refrigeración. Si se desea reducir esa sobrecarga, la refrigeración es el primer sitio a mirar.

La reducción de la cantidad de energía utilizada para enfriar las instalaciones puede llevarse a cabo aplicando estas tres sencillas reglas, validas tanto para las grandes instalaciones como las pequeñas:

1)      Eliminar la mezcla de aire frio-caliente: El aire frio que entra en la parte frontal del servidor no debe ser precalentado por el aire caliente que sale por la parte de atrás. Cuando la mezcla de aire caliente y frío, la infraestructura de refrigeración debe trabajar mucho más, aumentando así los gastos y la reduciendo la eficiencia.

2)      Subir el termostato: el sobreenfriamiento asegura que el aire que entra es lo suficientemente frío como para hacer su trabajo. Pero un sobreenfriamiento requiere más energía. Una vez hecho el paso (1), es más inteligente ajustar el termostato a valores más altos.

3)      Uso de enfriamiento ambiental: Cuando sea posible, utilizar la temperatura natural del aire (valido en lugares con frio invernal) para proporcionar a enfriamiento en lugar de la refrigeración tradicional. Elevar el termostato significa que el aire frio del ambiente puede proporcionar el enfriamiento necesario en un porcentaje mucho mayor de tiempo, con el consiguiente ahorro energético.

El uso de refrigeración ambiental durante la mayor parte del tiempo es la clave para mejorar la eficiencia de enfriamiento en los centros de datos. La refrigeración convencional suele ser mas ineficiente y puede consumir mucha más energía.

Uso eficiente del agua

Para centros de datos, el uso del agua no es un factor dominante en las instalaciones, sino mas bien en la central eléctrica. En promedio, dos litros de agua que se consume por cada kW-hora de electricidad producida.  La clave en este punto es usar infraestructuras para el tratamiento de aguas, aplicando el respectivo reciclado.   El tratamiento de aguas recicladas para el enfriamiento por evaporación es muy sencillo, y el agua no tiene que ser potable, ya que sólo alimenta las torres de refrigeración.

Las claves de la eficiencia

El  éxito en la reducción de la energía utilizada por los centros de datos no proviene de diseños exóticos o mediante el uso de una tecnología costosa. Los ahorros se pueden realizar mediante la aplicación rigurosa de las siguientes reglas:

1)      Gestionar el flujo de aire con cuidado para evitar la mezcla de aire frío y caliente.

2)      Elevar la temperatura del termostato para que el sistema de refrigeración funciones de forma más eficiente.

3)      Uso de torres de refrigeración por evaporación u otros métodos para reducir al mínimo el uso de refrigeradores de uso intensivo.

4)      En la distribución de energía y de back-up, mantener las medidas de conversión a un mínimo, y adquirir equipos eléctricos eficientes.

Estas buenas prácticas se pueden aplicar en la mayoría de los centros de datos, y no sólo a las grandes instalaciones.

Fuente: XRDS Crossroads (ACM)