Todo lo que los operadores de centros de datos deben saber sobre los fluidos dieléctricos

La refrigeración líquida se está convirtiendo rápidamente en una opción ampliamente aceptada para mantener los equipos informáticos de alta densidad dentro de su temperatura óptima de funcionamiento.

Así, la creciente adopción de la refrigeración directa al chip (que puede utilizar agua o fluido dieléctrico) y la refrigeración por inmersión para cargas de trabajo de alta densidad ha abierto una ventana de oportunidad para que numerosos proveedores entren en el mercado y fabriquen sus propios fluidos dieléctricos.

Pero, ¿qué es el fluido dieléctrico que se utiliza en los sistemas de refrigeración líquida?

En resumen, el fluido es un líquido no conductor que se utiliza en la refrigeración por inmersión para eliminar de forma segura el calor de los servidores.

«Un fluido dieléctrico es un líquido que conduce el calor pero no la electricidad», explica Lucas Beran, director de marketing de productos de la empresa de refrigeración líquida Accelsius. «Al no ser conductor de la electricidad, puede entrar en contacto directo con componentes electrónicos bajo tensión sin riesgo de cortocircuitos ni daños en los equipos».

¿De qué están hechos los fluidos dieléctricos?

La composición de los fluidos dieléctricos dependerá del tipo de empresa de la que procedan. Suelen estar basados en hidrocarburos altamente refinados, fluidos sintéticos de diseño o formulaciones a base de ésteres, como grasas y aceites. Algunos se derivan de procesos de conversión de minerales o de gas a líquido, otros son de diseño sintético y algunos son de origen vegetal.

«Las materias primas se dividen generalmente en dos categorías: las de origen petroquímico y las de origen natural (también conocidas como de origen vegetal)», afirma Beau Van Vaerenbergh, ingeniero principal de I+D de la empresa química Oleon.

Varias empresas petroquímicas, entre ellas HF Sinclair, Shell, Castrol, ExxonMobil, ENEOS, Gulf Oil, Petronas, Perstorp y SK Enmove, han lanzado al mercado fluidos refrigerantes dieléctricos fabricados a partir del mismo petróleo que utilizan para producir combustibles como la gasolina. Muchas de ellas han estado desarrollando lubricantes y refrigerantes especializados para vehículos eléctricos (VE) y están utilizando esa experiencia para dar el salto a los fluidos para centros de datos.

«Los líquidos de refrigeración por inmersión pueden proceder de diversas materias primas», afirma Nick Barrett, responsable de relaciones con fabricantes de equipos originales (OEM) de centros de datos de Castrol. «Los productos de refrigeración por inmersión de Castrol son hidrocarburos sintéticos, formulados especialmente por nuestros químicos e ingenieros para ofrecer un rendimiento excelente».

Infinium, una empresa estadounidense dedicada al desarrollo de combustibles sintéticos de bajo carbono para vehículos eléctricos, anunció en enero de 2025 su entrada en el sector de los centros de datos con un fluido de su propia creación. La empresa utiliza CO? capturado mezclado con hidrógeno para fabricar combustible y, ahora, fluido refrigerante.

Hay varias empresas que también ofrecen fluidos de origen vegetal. NatureCool, del gigante alimentario estadounidense Cargill, está compuesto al menos en un 90 % por aceite de soja.

Oleon es una filial de Avril, una empresa francesa especializada en el desarrollo de productos químicos ecológicos. En 2025 lanzó Qloe, que, según afirma, es un fluido de origen vegetal totalmente biodegradable y no tóxico, a la vez que ofrece una refrigeración de alto rendimiento a los operadores de centros de datos.

Shahar Belkin, vicepresidente ejecutivo del proveedor de refrigeración líquida ZutaCore, explica a DCD: «La fabricación suele implicar una síntesis química que utiliza la fluoración y reacciones relacionadas para crear la molécula o moléculas deseadas. Es fundamental eliminar los contaminantes iónicos, que pueden afectar al rendimiento dieléctrico. También hay que eliminar la humedad, junto con cualquier impureza derivada de la ebullición a baja o alta temperatura, y prevenir la formación de subproductos reactivos».

Y añade: «Es necesario un estricto control de calidad de las propiedades del líquido en este sentido, con medidas rigurosas para evitar la contaminación durante el proceso de llenado y envasado. El rendimiento y la seguridad dependen en gran medida de la pureza y la consistencia, por lo que la calidad del proveedor es fundamental».

Características clave del fluido dieléctrico

Según Beran, de Accelsius, los parámetros más importantes son el rendimiento térmico, el perfil medioambiental, la seguridad y el coste.

«El potencial de calentamiento global (GWP) y el potencial de agotamiento del ozono (ODP) son las cifras de sostenibilidad importantes», afirma Beran. «Los operadores que construyan infraestructuras para los próximos 20 años deben elegir fluidos que no se vean afectados por eliminaciones progresivas reguladas. Un GWP igual o inferior a 300 se considera bajo y garantiza que la elección sea a prueba de futuro».

En cuanto al rendimiento térmico, los operadores «deben tener en cuenta el punto de ebullición y el calor latente de vaporización del fluido», añade. Beran también señala que es importante que los fluidos estén clasificados como no inflamables y no tóxicos en condiciones normales de funcionamiento. Asimismo, es fundamental que los líquidos no deterioren las juntas, las juntas de estanqueidad ni los componentes electrónicos de los sistemas.

A la hora de seleccionar fluidos dieléctricos, los operadores de sistemas bifásicos deben centrarse en la seguridad y en los parámetros normativos, como el perfil toxicológico del fluido y los límites de exposición, así como la clasificación de inflamabilidad. Algunos fluidos son no inflamables, mientras que otros son ligeramente inflamables, dependiendo de su clase.

«Desde una perspectiva operativa, las especificaciones de pureza, que suelen medirse en partes por millón, y los límites de humedad son fundamentales», añade Belkin, de ZutaCore.

Otros parámetros que pueden merecer la pena tener en cuenta son el punto de ebullición y la curva de saturación, ya que determinan el comportamiento del sistema. La presión de vapor a temperatura de funcionamiento, la conductividad térmica y la viscosidad, el rendimiento eléctrico (medido en rigidez dieléctrica), la resistividad o conductividad volumétrica y la tolerancia al contenido de agua también son medidas importantes.

«Por último, hay que verificar la estabilidad y la compatibilidad de los materiales», afirma Belkin. «Esto incluye la estabilidad térmica, los umbrales de descomposición y la compatibilidad con los elastómeros y plásticos utilizados en juntas, juntas tóricas y juntas de estanqueidad. El riesgo de corrosión con los metales es bajo, pero aún así debe verificarse».

Cómo almacenar y mantener los fluidos dieléctricos

Muchos fluidos se suministran en bidones o barriles sellados, mientras que otros se suministran en contenedores a granel intermedios (también conocidos como contenedores o tanques sobre palés). Los diseños varían, pero suelen presentarse en contenedores de 1250 litros fabricados en plástico resistente con un refuerzo de jaula metálica que pueden transportarse con carretillas elevadoras.

En nuestras visitas a diversos centros de datos que utilizan refrigeración líquida, no parece haber prácticas recomendadas establecidas sobre cómo y dónde almacenar el fluido dieléctrico de reserva. DCD ha visto barriles de fluido dieléctrico almacenados en las zonas de carga de los centros de datos.

«Se deben utilizar contenedores sellados en todo momento y abrirlos lo menos posible. Es necesario controlar la temperatura para evitar el calor en las zonas de almacenamiento, que aumenta la presión de vapor», afirma Belkin, de ZutaCore. «Es esencial contar con equipos de transferencia estancos, siendo preferibles los sistemas de transferencia cerrados siempre que sea posible. La planificación también debe tener en cuenta la contención secundaria y un plan de derrames que tenga en cuenta los vapores».

La cantidad de líquido que realmente es necesario almacenar in situ sigue siendo una incógnita, al igual que el calendario de recambios. Salvo que se produzcan incidentes graves, rara vez es necesario recambiar el líquido, por lo que mantener grandes cantidades de excedente podría suponer un desperdicio. Los operadores suelen mantener un volumen de reserva del 5 al 15 % in situ para cubrir las necesidades de muestreo, ajustes del sistema o cambios de hardware.

Los tanques de inmersión que no se encuentran en sistemas cerrados pueden sufrir cierta evaporación, pero incluso en ese caso, la necesidad de rellenar puede ser poco frecuente. La empresa australiana DUG, una de las primeras en adoptar el líquido de inmersión y que utiliza tanques abiertos, ha declarado anteriormente a DCD que la empresa realiza análisis químicos periódicos de sus líquidos, pero que rara vez, o nunca, ha tenido que rellenar o cambiar el líquido de ningún tanque.

Los sistemas de refrigeración líquida contarán con sus propias herramientas de monitorización para comprobar el estado del sistema en su conjunto, y algunos operadores pueden realizar pruebas manuales periódicas y enviarlas para su inspección por parte del fabricante del fluido. A menudo se toma una muestra de referencia en la puesta en marcha, seguida de comprobaciones periódicas —normalmente dos veces al año— para supervisar el rendimiento del aislamiento, los niveles de humedad y la limpieza. Si es necesario, el fluido puede filtrarse in situ para mantener la calidad.

«Es fundamental supervisar con frecuencia el estado del fluido», afirma Barrett, de Castrol. «Para ello, se pueden tomar muestras físicas, pero esto implica rellenar para reemplazar la cantidad extraída».

Barrett señala que la empresa ha desarrollado una solución que ofrece monitorización en línea y en tiempo real para garantizar que el fluido se mantenga siempre dentro de las especificaciones.

Beran, de Accelsius, también aconseja a los operadores que «mantengan una buena relación con su proveedor y fabricante de fluidos».

«Son expertos en su química y pueden asesorar sobre la frecuencia de las pruebas, las opciones de recuperación y los programas de reciclaje al final de la vida útil», afirma. «Se trata de una colaboración, no de una simple compra de productos básicos». Los servidores refrigerados por inmersión que se retiran deberán limpiarse de líquido, lo que suele requerir una bandeja de goteo y una solución limpiadora. Si se producen derrames reales, limpiar lo que puede ser una sustancia viscosa y aceitosa puede resultar una tarea ardua para el personal.

Las almohadillas o gránulos específicos para aceite sirven para muchos derrames de fluido. Algunos proveedores de fluidos están desarrollando sus propios productos de limpieza específicos para este fin. Cargill, sin embargo, afirma que los derrames de su fluido NatureCool, de origen vegetal, solo necesitan agua y jabón. Se utiliza un proceso similar para el fluido de Oleon.

«En el caso de nuestros fluidos de origen vegetal y no peligrosos, cualquier fuga se puede absorber fácilmente con papel absorbente disponible en el mercado», afirma Van Vaerenbergh, de Oleon. «A continuación, la zona afectada se puede limpiar con una solución jabonosa suave y, posteriormente, enjuagar o diluir con agua».

Aunque la mayoría de los sistemas refrigerados por líquido son todavía relativamente nuevos, se espera que muchos de los fluidos dieléctricos que contienen duren entre 10 y 20 años si se cuidan adecuadamente. Al final de su vida útil, la mayoría de los proveedores de fluidos cuentan con un servicio de recogida en el que recuperan el fluido dieléctrico. Una vez recogido y colocado en barriles o contenedores, puede reutilizarse en otra instalación o, posiblemente, reprocesarse de nuevo para otro uso.

Barrett, de Castrol, señala que algunos operadores consideran que la mejor práctica es sustituir el fluido al mismo tiempo que se renueva el equipo informático, pero los proveedores de fluidos pueden realizar pruebas para determinar el mejor curso de acción.

Seguridad y otros consejos

Los fluidos dieléctricos no son ninguna broma, y los operadores y el personal de los centros de datos deben tratarlos con respeto.

El Novec de 3M, que anteriormente era un fluido de uso común en implementaciones de refrigeración bifásica, fue retirado a finales de 2025. El producto químico era una sustancia polifluoroalquílica (PFAS), un grupo de los denominados «químicos eternos» que se sabe que afectan a la salud.

Los fluidos sin PFAS que hay en el mercado no son tan tóxicos, pero deben manejarse con precaución. Se recomienda el uso de guantes y otros equipos de protección. Y, aunque en DCD hemos oído que hay gente que lo ha hecho como un truco de exhibición en el pasado, no lo bebas.

«La seguridad varía según el líquido específico, pero hay que prestar atención a los peligros de la exposición a los vapores debido a los bajos puntos de ebullición, con riesgos de asfixia en espacios confinados. Se deben seguir las recomendaciones de la ficha de datos de seguridad (FDS) para evitar el contacto con la piel o los ojos, utilizando guantes y protección ocular», afirma Belkin, de ZutaCore. «En caso de un derrame importante, es importante una buena ventilación. Las superficies pueden presentar un riesgo de resbalones hasta que el líquido se haya evaporado por completo, por lo que se deben tomar las precauciones adecuadas».

«La eliminación debe seguir las normas locales sobre residuos peligrosos, la clasificación de la FDS y cualquier requisito de notificación medioambiental, ya que algunas jurisdicciones tratan los fluidos fluorados con mayor rigor», añade. «El riesgo normativo es otro factor, especialmente en lo que respecta a la clasificación de los PFAS, las obligaciones de notificación y las restricciones. Los operadores deben tener en cuenta los peligros derivados de las fugas y cómo se gestionarían estas».

(datacenterdynamics.com)

Seguiremos brindándote más información sobre este tema en las siguientes presentaciones físicas y digitales de Channel News Perú

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