Por qué los centros de datos deben repensar su huella hídrica

Hoy en día, cuando ChatGPT escribe un correo electrónico de 100 palabras, consume más que el equivalente a una botella de agua de 450 mililitros. Por otra parte, el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley publicó un estudio a finales del año pasado que advertía que, para 2028, los centros de datos en EE.UU. podrían consumir aproximadamente 290.000 millones de litros de agua al año.

Dada la expansión explosiva de los centros de datos a gran escala, las exigencias físicas de la IA son todo menos abstractas. A medida que la IA se acelera, cada indicación e inferencia genera calor que necesita enfriarse. ¿De dónde saldrá toda esa agua de refrigeración?

Tensión creciente

Las GPU de alto rendimiento han transformado el diseño de los centros de datos. Las instalaciones son mucho más densas, no solo en términos de computación, sino también en términos de producción térmica. Los ingenieros suelen observar una disipación de calor de tres a cinco veces mayor por metro cuadrado en comparación con los sistemas tradicionales. Tradicionalmente, los racks tenían una potencia de entre 5 kW y 10 kW, pero con el desarrollo de la IA, estamos observando un aumento de la densidad de los racks a entre 80 y 100 kW o incluso más.

Cuanto mayor sea el rendimiento del chip, más rápido se podrá entrenar el algoritmo, pero aún es necesario disipar el calor. Muchos operadores están volviendo a la refrigeración líquida directa al chip en los racks de servidores. Lo que antes era una solución marginal, ahora es estándar. En resumen, no se puede refrigerar por aire un rack de 100 kilovatios. Y estos sistemas requieren mucha agua. Al diseñar estos sistemas, se debe elegir entre disipar el calor a la atmósfera mediante evaporación o refrigeración por aire. Esto implica un equilibrio: más agua y menos energía, o más energía y menos agua.

Mientras tanto, la industria tecnológica se mueve en ciclos cortos de 18 meses, superando con creces los plazos de la mayoría de las empresas públicas de agua, cuyas rutinas de planificación son relativamente más largas y rígidas. Este desajuste crea un riesgo para los operadores y las comunidades, que deben asumir nuevas cargas sin respuestas claras sobre resiliencia, asequibilidad o rentabilidad.

Un desajuste silencioso

El Informe del Agua 2025 de Black & Veatch revela el aporte de 680 partes interesadas de la industria del agua de EE.UU., y más de la mitad de los encuestados dijeron que los centros de datos no son parte de su planificación a corto o largo plazo, mientras que un tercio no estaba seguro de si el tema era siquiera relevante.

A medida que más centros de datos se trasladan a mercados secundarios y rurales, atraídos por la promesa de menores costos de terreno y abundante energía, las empresas de agua y saneamiento tienen la oportunidad de anticiparse a la demanda planificando mejoras de infraestructura que hagan estas regiones más atractivas para los desarrolladores. Para las comunidades que optan por acoger centros de datos como vecinos a largo plazo con la esperanza de ampliar su base impositiva, estas decisiones de infraestructura son cruciales para el crecimiento futuro.

Si bien la transición hacia estas ubicaciones menos urbanas abre nuevas posibilidades económicas, también expone brechas. Las empresas de servicios públicos en estas regiones podrían carecer de la capacidad para satisfacer la alta demanda de agua de los centros de datos modernos. Es aquí donde los actores de la industria del agua pueden intervenir para colaborar en la planificación, la inversión y los incentivos que permitan un desarrollo sostenible a gran escala.

La nueva carrera armamentista de la refrigeración

La industria se encuentra ahora en un rediseño térmico total, con la refrigeración por aire alcanzando sus límites. Dado que ahora se procesan más datos dentro de un solo chip o servidor, tenemos mucho más calor que rechazar por metro cuadrado.

La respuesta, por ahora, es el agua. Pasar de la refrigeración por aire a la refrigeración por agua suele suponer cinco veces más disipación de calor por metro cuadrado. Sin embargo, esto conlleva implicaciones para la infraestructura, especialmente en zonas con escasez de agua.

Los desafíos hídricos no son nuevos. Durante décadas, las centrales eléctricas han utilizado circuitos cerrados de agua de refrigeración con refrigerantes o una mezcla de glicol para enfriar los sistemas. Estos sistemas también pueden utilizarse para la recuperación de calor en plantas de cogeneración.

Los hyperscalers también están experimentando con soluciones tecnológicas. Un ejemplo: Microsoft presentó recientemente un sistema de descarga cero, refrigerado por aire, con rechazo de agua o calor. Su diseño aprovecha las temperaturas más altas del fluido de retorno de los chips, lo que permite que se evacue más calor por aire. Sin embargo, es importante tener en cuenta que, si bien la refrigeración de los servidores puede no usar agua, la estructura del centro de datos sí necesitará refrigeración, lo que podría requerir el uso de agua.

En hardware, la próxima ola de evolución tecnológica podría ir incluso más allá, incorporando un refrigerante en los chips y luego recondensando el vapor nuevamente en un fluido.

Pero todos estos enfoques tienen una salvedad: solo funcionarán si el sitio se planifica adecuadamente. La modernización a gran escala sigue siendo difícil, costosa e ineficiente… si un sitio no se planifica desde el principio considerando la reutilización del agua o las fuentes no potables, eso ya limita sus opciones.

Mejor alineación, mayor oportunidad

El informe señala además que el 40% de las empresas de servicios públicos están considerando asociaciones público-privadas para mejorar los sistemas de aguas residuales. Sin embargo, muchos operadores aún tienen dudas, especialmente aquellos sin experiencia en el soporte de infraestructura tecnológica.

Una mejor coordinación entre las partes puede ayudar a acelerar el proceso, especialmente si el cliente tecnológico puede contribuir a financiar las mejoras para evitar afectar a los contribuyentes. Más colaboraciones como esta serían beneficiosas, ya que la mayoría de las empresas de servicios públicos no suelen contar con grandes presupuestos no asignados para invertir en nuevas tecnologías.

Más allá de los dólares y la planificación, también es una cuestión de confianza pública, donde los beneficios de la transparencia y el trabajo en estrecha colaboración con la comunidad pueden resolver cualquier obstáculo y allanar el camino para una infraestructura mejorada, una mejor calidad del agua y una inversión comunitaria a largo plazo.

Estamos en una era en la que la estrategia del agua, la alineación comunitaria y la planificación de la resiliencia están convergiendo rápidamente.

Para las comunidades que desean atraer infraestructura de IA, la pregunta no es solo «¿Tenemos suficiente agua?», sino «¿Podemos soportar el tipo de refrigeración que requiere este tipo de carga de trabajo?». La cantidad de calor disipado está aumentando sustancialmente por metro cuadrado de centro de datos, simplemente porque se procesan muchos más datos dentro de un solo chip.

Para los centros de datos, el éxito no dependerá solo de la cantidad de GPU o teraflops; si la IA va a ser el motor de crecimiento que promete ser, la planificación hídrica integral debe ser parte de su ecuación.

A medida que los centros de datos se expanden a nuevos mercados, es posible que más empresas de servicios públicos se vean involucradas en conversaciones que ni siquiera tenían en mente hace unos años. Si bien algunas aún están evaluando cómo esta tendencia se integra en su planificación a largo plazo, ahora es el momento de iniciar ese diálogo. Cuando las empresas de servicios públicos, los municipios y los desarrolladores de centros de datos colaboran desde el principio, pueden cocrear soluciones de infraestructura que satisfagan tanto la innovación como las necesidades a largo plazo de su región.

(datacenterdynamics.com)

Les estaremos informando con mucho más detalle, en el marco del informe especial: “Soluciones y productos de infraestructura para edificios y ciudades inteligentes (Sistemas BIM y BMS), POL (Passive Optical LAN). Seguridad integrada, video vigilancia y control de acceso. Casos de uso y aplicabilidad de cada solución y producto, incluyendo la colaboración digital (relacionado a realidad virtual sistema BIM) (Gemelos digitales). Buenas prácticas ambientales.», que estamos preparando para nuestra edición 216 y publicaremos en el mes de julio.

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