En el segundo capítulo de la Web Serie Despierta ConCiencia, el académico e investigador ULS, Dr. Luis Silva, detalla la investigación que da respuesta a la generación de prácticas eficientes en data center.

La industria mundial de los data centers continúa su rápido crecimiento, y Chile no está ajeno a ello, generando un impacto energético e hídrico que lamentablemente exacerba los efectos del cambio climático en los recursos naturales.

Al respecto, el académico del Instituto Multidisciplinar de la VIPULS, Dr. Luis Silva Llanca, detalló, en el segundo capítulo de la Web Serie Despierta ConCiencia, su investigación que da respuesta a la generación de prácticas eficientes en data center, en concreto, reducción de gases de efecto invernadero y disminución del impacto hídrico.

Los componentes electrónicos de los Data Centers, principalmente CPUs, requieren mantener una temperatura que asegure su funcionamiento eficiente. “Si estos sistemas se calientan afecta su rendimiento y como consecuencia nos afecta a todos quienes usamos los datos, como por ejemplo, podría caerse el internet. Y un dato preocupante es que las estimaciones de agua de enfriamiento que ocupan los data centers tipo son del orden de los miles de millones de litros al año, pudiendo tener un impacto importante en zonas áridas o semiáridas como la Región de Coquimbo”, enfatizó el Dr. Silva.

La práctica común de enfriamiento de un Data Center, es de dos formas. La más común de ellas es el enfriamiento por aire donde circula aire frío en la sala de servidores, el cual es succionado por estos para remover calor desde la electrónica. Otra manera, que se está trasformando en tendencia, es el enfriamiento por agua, consistente en llevar líquido frío directamente al interior de los servidores, el cual es distribuido en múltiples intercambiadores de calor de microcanal para remover calor desde la electrónica.

El Dr. Silva, quien es también Director del Doctorado en Energía, Agua y Medio Ambiente de la ULS, explicó el funcionamiento propuesto por la investigación para optimizar el sistema de enfriamiento. “Nuestro equipo realizó un modelamiento dinámico para evaluar dos estrategias diferentes: flujo descendente superior (ODF) y flujo ascendente superior (OUF). Específicamente, se hizo un análisis completo de la dinámica de fluidos, la transferencia de calor y la termodinámica para modelar el rendimiento térmico del sistema en condiciones estables y transitorias”.

El equipo resolvió un sistema de ecuaciones diferenciales utilizando los softwares MATLABTM 2017ª, y ANSYS-FluentTM 18, generando además una simulación tridimensional de la dinámica de los fluidos y el proceso de transferencia de calor que tiene lugar dentro del lado del aire (pasillo + habitación). “Como conclusión principal de este trabajo, nuestro equipo, mediante un análisis de la segunda ley de Termodinámica, fue capaz de demostrar que el método propuesto de enfriamiento es más eficiente que el método convencional en enfriamiento de Data Center”, señaló el académico.

En 2030 las comunicaciones tecnológicas, como computadores, redes sociales y teléfonos, representarán, en el peor escenario, un 23% de las emisiones de gases de efecto invernadero a nivel mundial. Gracias a su variedad climática, Chile cuenta con un gran potencial para el enfriamiento eficiente de data centers si se utilizaran las condiciones meteorológicas en favor del ahorro energético, lo cual reduciría el impacto hídrico y la huella de carbono de estos sistemas.

Puedes revisar el segundo capítulo de la Web Serie Despierta ConCiencia, en el canal de Youtube Investigación y Postgrado ULS: 

Escrita por Sergio Muñoz, Oficina de Divulgación y Difusión de las Ciencias y Tecnología